Наведено результати дослідження анодного поведінки сплаву Zn55Al, легованого церієм, празеодимом і неодимом, призначеного в якості анодного покриття для захисту від корозії сталевих споруд.

Анотація наукової статті за технологіями матеріалів, автор наукової роботи - Алиханова С. Дж, Ганієв І. Н., Бадалов А. Б., Джуран Т. Дж, Обидов З. Р.


Potentiodynamical method shoved, that the additives cerium, praseodymium and neodymium in structure of Zn55Al alloy raises it stainless property in medium of the NaCl electrolyte and intended as anode covering for protection from corrosion of the steel constructions.


Область наук:
  • технології матеріалів
  • Рік видавництва: 2010
    Журнал: Доповіді Академії наук Республіки Таджикистан

    Наукова стаття на тему 'Коррозионно-електрохімічну поведінку сплаву Zn55Al, легованого елементами підгрупи церію'

    Текст наукової роботи на тему «Коррозионно-електрохімічну поведінку сплаву Zn55Al, легованого елементами підгрупи церію»

    ?Доповіді АКАДЕМІЇ НАУК РЕСПУБЛІКИ ТАДЖИКИСТАН ___________________________________2010, тому 53, №7 _______________________________

    ТЕХНОЛОГІЯ ЕЛЕКТРОХІМІЧНИХ виробництв

    УДК 620.193

    С.Дж.Аліханова, академік АН Республіки Таджикистан І.Н.Ганіев, А.Б.Бадалов,

    Т.Дж.Джураев, З.Р.Обідов корозійно-електрохімічної поведінки СПЛАВА Zn55Al, ЛЕГОВАНОГО ЕЛЕМЕНТАМИ ПІДГРУПИ церію

    Таджицький технічний університет ім. м.оС,

    Інститут хімії ім. В.І.Нікітіна АН Республіки Таджикистан

    Наведено результати дослідження анодного поведінки сплаву Zn55Al, легованого церієм, празеодимом і неодимом, призначеного в якості анодного покриття для захисту від корозії сталевих споруд.

    Ключові слова: цинк-алюмінієвий сплав - корозійно-електрохімічні властивості - Потенца-динамічний метод - анодна поведінка - рідкоземельні метал - церій - празеодім - неодим.

    Електрохімічні, особливо потенціодінаміческіе методи давно і плідно застосовують для вивчення корозії металів. Потенціодінаміческіе методи дозволяють оцінити роль електродного потенціалу в поведінці металу (сплаву) в різних середовищах. Залежність швидкості розчинення від потенціалу є найважливішою корозійної характеристикою металу, яка може бути використана як для передбачення його корозійної стійкості, так і для вибору способу захисту в заданих умовах [1].

    У зв'язку з синтезом нових сплавів і впровадженням їх у техніку, а також розширенням масштабу застосування цинку, алюмінію і сплавів на їх основі, особливо в агресивних середовищах, питання захисту від корозії стійкості стають актуальними [2].

    Робота присвячена дослідженню впливу добавок церію, празеодима і неодиму на анодное поведінку цинк-алюмінієвого сплаву Zn5Al (5 мас.% Алюмінію), призначеного для нанесення захисних покриттів гарячим методом.

    Як об'єкт дослідження використовували цинк марки ч.д.а., алюміній марки А7 і його лігатури з церієм, празеодимом і неодимом (10% Ce, Pr, Nd). Із зазначених металів були отримані сплави в тиглях з оксиду алюмінію в шахтної печі опору типу СШОЛ в інтервалі температур 750 ... 850 ° С. Сплави відливали в графітової виливниці, діаметром 8 і довжиною 140 мм. Неробочу поверхню зразків ізолювали смолою з суміші каніфолі і парафіну в співвідношенні 50:50 (%). Робочу торцеву частину електродів зачищали наждачним папером, полірували, знежирювали, труїли в 10% -ним розчином NaOH, ретельно промивали етиловим спиртом і потім занурювали в розчин NaCI. Електродом порівняння служив насичений хлорсеребряного, допоміжним - платиновий.

    Адреса для кореспонденції: Обидов Зіёдулло Рахматовіч. 734042, Республіка Таджикистан, м Душанбе, пр.акад. Раджабова, 10, Таджицький технічний університет. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Потенціодінаміческіе дослідження цинк-алюмінієвого сплаву Zn5Al, легованого рідкоземельними металами церієвої підгрупи, проводилися в середовищі електроліту №0 різної концентрації на потенціостата ПІ-50.1.1 зі швидкістю розгортки потенціалу 2 мВ-с "1 за методикою, описаною в роботі [3].

    Механізм виразкової корозії цинк-алюмінієвих сплавів полягає в порушенні пасивного стану при досягненні потенціалу пробою і подальшої корозії в окремих точках, яка автокаталіческі підтримується внаслідок зміни складу розчину в вершині Піттін-га.

    В цьому відношенні все цинк-алюмінієві сплави мають практично однакову чутливість до виразкової корозії, оскільки значення потенціалів пробою в ідентичних середовищах у них мало різняться. Для цинку і алюмінію високої чистоти розвиток питтинга переважно знаходиться в повній залежності від орієнтації кристалографічних площин [4].

    Наведені в табл. 1 і 2 результати досліджень свідчать, що добавки РЗМ в незначних кількостях (0.005-0.05 мас.%) Зсовували потенціали вільної корозії (-Есв.корр.) Вихідного сплаву Zn55Al в позитивну сторону. Однак подальше зростання вмісту церію, празеодима і неодиму в сплавах до 0.5 мас.% Зсував Есв.корр. в негативну сторону. З ростом концентрації РЗМ піттінгоустойчівость сплавів збільшувалася, про що свідчить зсув потенціалу піттінгообразованія (-Епо.) В більш позитивну область значень. Така залежність спостерігалася в трьох досліджуваних середовищах.

    Таблиця 1

    Залежність потенціалу вільної корозії (-Есв.корр., В) сплаву 2п55А1 від змісту РЗМ,

    в середовищі електроліту №С!

    Зміст РЗМ в металі 2п55А1, мас.% 0.03% №С1 0.3% №С1 3% №С1

    вихідний сплав 0.970 1.000 1.020

    0.005 Се 0.920 0.947 0.966

    0.01 Се 0.940 0.970 0.990

    0.05 Се 0.945 0.975 0.995

    0.1 Се 0.961 0.988 1.013

    0.5 Се 0.979 1.010 1.030

    0.005 Рг 0.905 0.939 0.965

    0.01 Рг 0.930 0.965 0.985

    0.05 Рг 0.940 0.970 0.990

    0.1 Рг 0.956 0.981 1.009

    0.5 Рг 0.974 1.005 1.025

    0.005 № 0.905 0.932 0.955

    0.01 № 0.925 0.960 0.980

    0.05 № 0.935 0.965 0.985

    0.1 № 0.951 0.975 1.005

    0.5 № 0.973 1.000 1.020

    Таблиця 2

    Залежність потенціалу піттінгообразованія (-Епо., В) сплаву 2п55А1 від змісту РЗМ,

    в середовищі електроліту №С1

    Зміст РЗМ в металі 2п55А1, мас.% 0.03% №С1 0.3% №С1 3% №С1

    вихідний сплав 0.850 0.880 0.900

    0.005 Се 0.790 0.810 0.830

    0.01 Се 0.810 0.830 0.850

    0.05 Се 0.820 0.840 0.860

    0.1 Се 0.835 0.855 0.875

    0.5 Се 0.855 0.880 0.900

    0.005 Рг 0.785 0.805 0.825

    0.01 Рг 0.805 0.825 0.845

    0.05 Рг 0.815 0.835 0.855

    0.1 Рг 0.830 0.850 0.870

    0.5 Рг 0.850 0.875 0.895

    0.005 № 0.780 0.800 0.820

    0.01 № 0.800 0.820 0.840

    0.05 № 0.810 0.830 0.850

    0.1 № 0.825 0.845 0.865

    0.5 № 0.845 0.870 0.890

    Швидкість корозії вихідних сплавів у міру збільшення концентрації РЗМ знижувалася. З ростом концентрації №С1 в розчині електроліту швидкість електрохімічної корозії як вихідного сплаву, так і легованих сплавів збільшувалася. Серед рідкоземельних металів (Се, Рг, Nd) найбільш ефективним легирующим компонентом є церій (табл. 3).

    Таблиця 3

    Залежність швидкості корозії (К-10 "3, г / м2 • год) цинк-алюмінієвого сплаву 2п55А1 від змісту

    РЗМ, в середовищі електроліту №С1

    Зміст РЗМ в металі 2п5А1, мас.% 0.03% №С1 0.3% №С1 3% №С1

    вихідний сплав 0.233 0.257 0.288

    0.005 Се 0.155 0.163 0.171

    0.01 Се 0.109 0.117 0.124

    0.05 Се 0.117 0.124 0.140

    0.1 Се 0.171 0.179 0.202

    0.5 Се 0.187 0.194 0.218

    0.005 Рг 0.163 0.171 0.178

    0.01 Рг 0.116 0.124 0.132

    0.05 Рг 0.124 0.132 0.147

    0.1 Рг 0.178 0.186 0.210

    0.5 Рг 0.186 0.202 0.225

    0.005 № 0.186 0.194 0.202

    0.01 № 0.124 0.132 0.140

    0.05 № 0.108 0.116 0.124

    0.1 № 0.194 0.202 0.225

    0.5 № 0.210 0.217 0.241

    В цілому, легування цинк-алюмінієвого сплаву 2п55А1 церієм, празеодимом і неодимом в межах концентрації 0.005-0.05 мас.% Можна вважати оптимальним, так як ці сплави характеризуються мінімальною швидкістю корозії (в 1.5-2 рази менше, ніж у вихідного сплаву 2п55А1) і

    вони можуть використовуватися в якості антикорозійного покриття для захисту від корозії сталевих вироби і споруд.

    Надійшло 2.03.2010 р.

    ЛІТЕРАТУРА

    1. Синявський В.С., Волков В.Д., Калінін В.Д. Корозія і захист алюмінієвих сплавів. - М .: Металургія, 1979, 640 с.

    2. Фрейман Л.І., Макаров В.А., Бриксін І.Є. Потенціостатичні методи в корозійних дослідженнях і електрохімічного захисту. Під ред. Я.М.Колотиркіна. - Л .: Хімія, 1972, 240 с.

    3. Умарова Т.М., Ганієв І.М. Анодні сплави алюмінію з марганцем, залізом і рідкоземельними металами. - Душанбе: Доніш 2009, 232 с.

    4. Лівшиць Б.Г. Металографія. - М .: Металургія, 1971, 408 с.

    С.Ч, .Аліханова *, І.Н.Ганіев, А.Б.Бадалов, т.ч, .ч, Ураев, З.Р.Обідов РАФТОРІ корозійно-ЕЛЕКТРОХІМІЯВІІ Хула Zn55Al,

    КІ БО елементної ЗЕРГУРУ ^ І СЕРІЙ Цав ^ АРОНІДА ШУДААСТ

    Донішго ^ і техникії Тоцікістон ба номи акад. м.оС,

    * Інститути хімія ба номи В.І.Нікітіні інститутом ілмх; ої ЦУМ ^ Урії Тоцікістон

    Бо усуль потенсіодінамікй Нишон Дода шудааст, ки іловаі серій, празеодім ва неодим ба Хула Zn55Al устуворіі онро дар мудіті нейтралів ба корозія баланду менамояд ва дамчун руйпуш Баро мудофізаті тачдізотдоі пулодй аз корозія, істіфода Шуда метавонад.

    Калима ^ ои Калид: хула ру ^-алюміній - хосіятуоі корозійно-електрохіміявй - усуль потенсіодінамікй - рафторі анод - металлуоі нодірзамінй - серій - празеодім - неодим.

    S.J.Alikhanova, I.N.Ganiev, A.B.Badalov, T.J.Juraev, Z.R.Obidov CORROSION-ELECTROCHEMICAL BEHAVIOUR OF Zn55Al ALLOY, ALLOYED WITH ELEMENTS SUBGROUP CERIUM

    M.Osimi Tajik Technical University,

    VINikitin Institute of Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan Potentiodynamical method shoved, that the additives cerium, praseodymium and neodymium in structure of Zn55Al alloy raises it stainless property in medium of the NaCl electrolyte and intended as anode covering for protection from corrosion of the steel constructions.

    Key words: zinc-aluminium alloys - corrosion-electrochemical characteristics - potentiodynamical method - anode behaviour - rare-earth metals - cerium - praseodymium - neodymium.


    Ключові слова: цинк-алюмінієвий сплав / корозійно-електрохімічні властивості / потенціодінаміческій метод / анодное поведінку / рідкоземельні метал / церій / празеодім / неодим / Zinc-aluminium alloys / Corrosion-Electrochemical Characteristics / potentiodynamical method / anode behavior / Rare-earth metals / Cerium / Praseodymium / Neodymium

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити