Структурна залежність корозійних властивостей стопу Zr—1,0% Nb у соляному розчині

Б. М. Мордюк, О. П. Карасевська, Н. І. Хріпта, Г. І. Прокопенко, М. О. Васильєв

Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна

Отримано: 08.04.2014. Завантажити: PDF

Вивчено корозійну поведінку стопу Zr—1,0% Nb після ультразвукового ударного оброблення (УЗУО). Рентґенівський та електронно-мікроскопічний аналізи показали, що відбувається істотне подрібнення зеренної структури (до $\cong$ 100—150 нм), посилення базисної текстури і формування залишкових напружень стиснення (до 550 МПа) в поверхневому шарі зі зростанням ступеня деформації при УЗУО. Зазначені структурні чинники ведуть до зростання мікротвердости поверхневого шару до 2,9 ГПа. За допомогою рентґеноспектрального аналізу з’ясовано, що ступінь насичення поверхневого шару киснем при УЗУО і міцність оксидних плівок, які формуються в розчині NaCl, залежать від середовища, що використовується при УЗУО (повітря чи арґон). Насичення киснем поверхневого шару в процесі УЗУО на повітрі сприяє утворенню товстих оксидних плівок ZrO$_{2}$ на поверхні зразка. Корозійні випробування в 3,5%-водному розчині NaCl з використанням вимірювань потенціялів відкритого ланцюга і динамічно змінюваних потенціялів показали визначальну роль оксидних пасиваційних плівок у підвищенні корозійної стійкости стопу Zr—1,0% Nb.

Ключові слова: ультрадисперсна зеренна структура, текстура, корозійна стійкість, цирконій-ніобієві стопи, ультразвукове ударне оброблення.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v36/i07/0917.html

PACS: 43.35.+d, 68.37.Lp, 81.07.-b, 81.65.Kn, 81.65.Ps, 81.65.Rv


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Д. Дуглас, Металловедение циркония (Москва: Атомиздат: 1975).
  2. N. Stojilovic, E. T. Bender, and R. D. Ramsier, Prog. Surf. Sci., 78: 101 (2005). Crossref
  3. L. Saldaña, A. Méndez-Vilas, L. Jiang et al., Biomaterials, 28: 4343 (2007). Crossref
  4. D. Kuroda, M. Niinomi, M. Morinaga, Y. Kato, and T. Yashiro, Mater. Sci. Eng. A, 243: 244 (1998). Crossref
  5. Y. H. Jeong, H. G. Kim, D. J. Kim et al., J. Nucl. Mater., 323: 72 (2003). Crossref
  6. С. А. Фирстов, Т. Г. Рогуль, В. Л. Свечников и др., Металлофиз. новейшие технол., 25, № 9: 1153 (2003).
  7. B. N. Mordyuk and G. I. Prokopenko, Mater. Sci. Eng. A, 437: 396 (2006). Crossref
  8. М. А. Васильев, В. А. Тиньков, С. М. Волошко и др., Металлофиз. новейшие технол., 34, № 5: 687 (2012).
  9. G. Palumbo, K. T. Aust, E. M. Lehockey et al., Scr. Mater., 38: 1685 (1998). Crossref
  10. T. Wang, J. Yu, and B. Dong, Surf. Coat. Technol., 200: 4777 (2006). Crossref
  11. B. N. Mordyuk, G. I. Prokopenko, М. А. Vasiliev, and N. A. Iefimov, Mater. Sci. Eng. A, 458: 253 (2007). Crossref
  12. A. Balyanov, J. Kutnyakova, N. A. Amirkhanova et al., Scr. Mater., 51: 225 (2004). Crossref
  13. X. Y. Zhang, M. H. Shi, C. Li et al., Mater. Sci. Eng. A, 448: 259 (2007). Crossref
  14. Н. И. Хрипта, Б. Н. Мордюк, О. П. Карасевская и др., Металлофиз. новейшие технол., 30, спец. вып.: 369 (2008).
  15. B. N. Mordyuk, O. P. Karasevskaya, G. I. Prokopenko, and N. I. Khripta, Surf. Coat. Technol., 210: 54 (2012). Crossref
  16. B. N. Mordyuk, O. P. Karasevskaya, and G. I. Prokopenko, Mater. Sci. Eng. A, 559: 453 (2013). Crossref
  17. Г. И. Прокопенко, Д. С. Герцрикен, Массоперенос и подвижность дефектов в металлах при ультразвуковой ударной обработке (Киев: 1989) (Препр./Институт металлофизики АН УССР. № 1, 1989).
  18. V. D. Hiwarkar, S. K. Sahoo, I. Samajdar et al., J. Nucl. Mater., 384: 30 (2009). Crossref
  19. B. N. Morduyk and G. I. Prokopenko, J. Sound Vibr., 308: 855 (2007). Crossref
  20. B. N. Mordyuk, Yu. V. Milman, M. O. Iefimov et al., Surf. Coat. Technol., 202: 4875 (2008). Crossref
  21. J. O. Peters and R. O. Ritchie, Mater. Sci. Eng. A, 319–321: 597 (2001). Crossref
  22. B. K. Kad, J.-M. Gebert, M. T. Perez-Prado et al., Acta Mater., 54: 4111 (2006). Crossref
  23. F. Gerspach, N. Bozzolo, and F. Wagner, Scr. Mater., 60: 203 (2009). Crossref
  24. K. Y. Zhu, A. Vassel, F. Brisset, K. Lu, and J. Lu, Acta Mater., 52: 4101 (2004). Crossref
  25. Н. И. Хрипта, Г. И. Прокопенко, Б. Н. Мордюк и др., Металлофиз. новейшие технол., 30: № 8: 1065 (2008).
  26. D. Gloaguen, M. Francois, R. Guillen, and J. Royer, Acta Mater., 50: 871 (2002). Crossref
  27. О. Шут, Закономірності зміцнення полікристалів при переході від мікро до наноструктурного стану (Дис. ... канд. фіз.-мат. наук) (Київ: Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України: 2013).
  28. R. Singh, S. G. Chowdhury, and I. Chattoraj, Metall. Mater. Trans. A, 39, No. 10: 2504 (2008). Crossref
  29. U. Trdan and J. Grum, Corrosion Sci., 59: 324 (2012). Crossref
  30. М. О. Васильєв, М. М. Нищенко, В. О. Тіньков, В. С. Філатова, Л. Ф. Яценко, Металлофиз. новейшие технол., 34, № 2: 255 (2012).
  31. Binary Alloy Phase Diagram (Ed. T. Massalsky) (Metals Park, OH: American Society of Metals International: 1990).
  32. А. Т. Пичугин, О. Г. Лукьяненко, В. М. Ажажа, Фізико-хімічна механіка матеріалів, № 5: 43 (2000).
  33. V. Y. Gertsman, Y. P. Lin, A. P. Zhilyaev, and J. A. Szpunar, Philos. Mag. A, 79: 1567 (1999). Crossref
  34. G. Hunter, S. C. Jani, and V. Pawar, US Patent No. 7,896,926 (2011).
  35. M. Hoseini, A. Shahryari, S. Omanovic, and J. A. Szpunar, Corrosion Sci., 51: 3064 (2009). Crossref
  36. Y. Choi, E. J. Shin, and H. Inoue, Physica B, 385–386: 529 (2006). Crossref
  37. X. P. Jiang, X. Y. Wang, J. X. Li et al., Mater. Sci. Eng. A, 429: 30 (2006). Crossref
  38. P. Jiang, Q. Wei, Y. S. Hong et al., Surf. Coat. Technol., 202: 583 (2007). Crossref