Вплив Si та B на структуру та корозійні властивості квазикристалічних стопів Al–Cu–Fe у розчинах солей

О. В. Сухова, В. А. Полонський, К. В. Устінова

Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, просп. Гагаріна, 72, 49010 Дніпро, Україна

Отримано: 12.04.2018. Завантажити: PDF

У роботі досліджено структуру квазикристалічних стопів Al–Cu–Fe, леґованих Силіцієм або/та Бором, із застосуванням метод металографічної, рентґенофлюоресцентної та рентґеноструктурної аналіз. Визначено вплив леґувальних елементів на відносний вміст фаз у структурі. Показано, що найбільший вміст ікосаедричної квазикристалічної $\psi$-фази досягається у стопі Al$_{55}$Cu$_{25}$Fe$_{12}$Si$_7$В$_1$. Леґування Силіцієм і Бором сприяє зменшенню у структурі стопів вмісту фаз, багатих на Ферум. Корозійні властивості у водних розчинах солей NaCl і Na$_2$SO$_4$ (pH = 7,0) вивчено із залученням ґравіметричної та потенціодинамічної метод. Поверхню стопів після перебування у сольових розчинах досліджено методою електронної сканувальної мікроскопії. Встановлено, що найбільш неґативне значення стаціонарного потенціялу має нелеґований стоп Al$_{63}$Cu$_{25}$Fe$_{12}$. Зі збільшенням вмісту як Силіцію, так і Бору у складі стопів значення стаціонарних потенціялів неперервно зміщуються в бік більш позитивних значень. Показано переважний вплив Силіцію порівняно з Бором на пониження хемічної активности стопів. Визначено, що досліджені стопи кородують у сольових розчинах за електрохемічним механізмом з кисневою деполяризацією. Руйнування стопів відбувається внаслідок вибіркової корозії заліза у складі стопів Al–Cu–Fe. Тому опір корозії стопів підвищується зі зменшенням вмісту у структурі леґованих стопів фаз, багатих на залізо. Позитивний вплив Силіцію та Бору на корозійну стійкість стопів підтверджено дослідженнями поверхні стопів після перебування у сольових розчинах. Встановлено зменшення кількости та розмірів ділянок піттінґового вищавлення, наявних переважно в місцях розташування фаз, багатих на залізо, та міжфазних меж поділу.

Ключові слова: квазикристалічні стопи, леґувальні елементи, структура, розчини солей, корозійні випробування, стаціонарний потенціял.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v40/i11/1475.html

PACS: 61.44.Br, 68.35.Fx, 68.35.Np, 68.37.Hk, 81.05.Je, 81.65.Kn, 82.45.Bb


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. E. Huttunen-Saarivirta, J. Alloys Compd., 363, Iss. 1–2: 154 (2004). Crossref
  2. E. Huttunen-Saarivirta and T. Tiainen, Mater. Chem. Phys., 85, Nos. 2–3: 383 (2004). Crossref
  3. Y. Massiani, S. Ait Yaazza, J. P. Crousier, and J. M. Dubois, J. Non-Cryst. Solids, 159, Nos. 1–2: 92 (1993). Crossref
  4. V. Brien, V. Khare, F. Herbst, P. Weisbecker, J.-B. Ledeuil, M. C. de Weerd, F. Machizaud, and J.-M. Dubois, Int. J. Mater. Res., 19, No. 10: 2974 (2004). Crossref
  5. S. Y. Huang and J. E. Shield, Philos. Mag. B, 75, No. 1: 157 (1997). Crossref
  6. K. B. Kim, S. H. Kim, W. T. Kim, D.-H. Kim, and K.-T. Hong, Mater. Sci. Eng. A, 304–306, Nos. 1–2: 822 (2001). Crossref
  7. D. J. Sordelet, T. A. Bloomer, M. J. Kramer, and O. Unal, J. Mater. Sci. Lett., 15, No. 11: 935 (1996). Crossref
  8. J. Zhang, Y. Xue, Y. Guo, C. Xu, and W. Liang, Mater. Sci. Forum, 546–549, No. 1: 619 (2007). Crossref
  9. E. Karakose and M. Keskin, Philos. Mag. Lett., 92, No. 7: 314 (2012). Crossref
  10. X. Zhou, P. Li, J. Luo, S. Qian, and J. Tong, Mater. Sci. Technol., 20, No. 6: 709 (2004).
  11. Е. В. Устинова, Е. В. Суховая, Вісник Дніпропетровського університету. Ракетно-космічна техніка, 22, № 4: 203 (2014).
  12. Е. В. Суховая, В. Л. Плюта, Е. В. Устинова, Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии, № 30: 278 (2015).
  13. Е. В. Устинова, Е. В. Суховая, Механіка гіроскопічних систем, № 31: 126 (2016).
  14. S. Dmitriyev, A. Koudrin, A. Labunets, and M. Kindrachuk, Aviation, 9, No. 4: 39 (2005).