Peculiarities in structure formation and corrosion of cast quasicrystalline Al63Cu25Fe12 and Al63Co24Cu13 alloys in sodium chloride aqueous solution

О. В. Сухова; В. А. Полонський

doi:10.15330/pcss.21.3.530-536

Автор(и)

О. В. Сухова Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
В. А. Полонський Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.21.3.530-536

Ключові слова:

ікосаедричні квазікристали, декагональні квазікристали, структура, електрохімічна поляризація, пітінгова корозія

Анотація

В роботі досліджено структуру і особливості корозії квазікристалічних литих сплавів Al₆₃Cu₂₅Fe₁₂ та Al₆₃Co₂₄Cu₁₃ в 5-% розчині натрій хлориду (рН 6,9-7,1). Швидкість охолодження сплавів складала 5 К/с. Структуру сплавів вивчали методами кількісної металографії, рентгеноструктурного аналізу, растрової електронної мікроскопії. Корозійні властивості досліджували потенціодинамічним методом. Проведені дослідження підтверджують утворення стабільних квазікристалічних ікосаедричної (y) та декагональної (D) фаз у структурі сплавів Al₆₃Cu₂₅Fe₁₂ та Al₆₃Co₂₄Cu₁₃ відповідно. У 5-% розчині натрій хлориду досліджені сплави кородують за електрохімічним механізмом з кисневою деполяризацією. Порівняно зі сплавом Al₆₃Cu₂₅Fe₁₂, сплав Al₆₃Co₂₄Cu₁₃ має менш від’ємні значення потенціалу вільної корозії (–0,43 В і
–0,66 В відповідно), а його зона електрохімічної інертності розширюється за рахунок гальмування анодних процесів. Величина струму корозії, розрахована з (E,lgi)–залежностей, для сплаву Al₆₃Co₂₄Cu₁₃ складає 0,18 мА/см², а для сплаву Al₆₃Cu₂₅Fe₁₂ – 0,20 мА/см². Більш низьку корозійну тривкість сплаву Al₆₃Cu₂₅Fe₁₂ пояснено присутністю в його структурі залізовмістних фаз. Послуговуючись отриманими результатами, для створення покриттів на деталях ракетно-космічної техніки, що працюють в умовах морського клімату, рекомендовано сплав Al₆₃Co₂₄Cu₁₃.

Посилання

E. Huttunen-Saarivirta, Journal of Alloys and Compounds 363(1-2), 150 (2004) (https://doi.org/10.1016/S0925-8388(03)00445-6).

О.V. Sukhova, К.V. Ustinоvа, Functional Materials 26(3), 495 (2019) (https://doi.org/10.15407/fm26.03.495).

A.-P. Tsai, A. Inoue, T. Masumoto, Materials Transactions JIM 30(4), 300 (1989) (https://doi.org/10.2320/matertrans1989.30.150).

O.V. Sukhova, Y.V. Syrovatko, Metallofizika i Noveishie Tekhnologii 41(9), 1171 (2019) (https://doi.org//10.15407/mfint.41.09.1171).

S.S. Kang, J.M. Dubois, Journal of Materials Research 6(10), 2471 (1993) (https://doi.org/10.1557/jMR.1993.2471).

R.P. Matthews, C.I. Lang, D. Shechtman, Tribology Letters 7, 179 (1999) (https://doi.org/10.1023/A:1019185707264).

A. Rudiger, U. Koster, Materials Science and Engineering 294-296, 890 (2000) (https://doi.org/10.1016/S0921-5093(00)01037-6).

E. Huttunen-Saarivirta, T. Tiainen, Materials Chemistry and Physics 85, 383 (2004) (https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2004.01.025).

О.V. Sukhova, V.А. Polonskyy, К.V. Ustinоvа, Materials Science 55(2), 285 (2019) (https://doi.org/10.1007/s11003-019-00302-2).

O.V. Sukhova, Metallofizika i Noveishie Tekhnologii 31(7), 1001 (2009).

О.V. Sukhova, V.А. Polonskyy, К.V. Ustinоvа, Physics and Chemistry of Solid State 18(2), 222 (2017) (https://doi.org/10.15330/pcss.18.2.222-227).

G. Laplanche, A. Joulain, J. Bonneville, Journal of Alloys and Compounds 493, 453 (2010) (https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.12.124).

I.M. Spiridonova, O.V. Sukhova, A.P. Vashchenko, Metallofizika i Noveishie Tekhnologii 21(2), 122 (1999).

O.V. Sukhova, Y.V. Syrovatko, Metallofizika i Noveishie Tekhnologii 33(Special Issue), 371 (2011).

Z.A. Duriagina, T.M. Kovbasyuk, S.A. Bespalov, Uspekhi Fiziki Metallov 17(1), 29 (2016) (https://doi.org/10.15407/ufm.17.01.029).

V.G. Efremenko, Yu.G. Chabak, A. Lekatou, A.E. Karantzalis, A.V. Efremenko, Metallurgical and Materials Transactions A 47A(2), 1529 (2016) (https://doi.org/10.1007/s11661-016-3336-7).

С. Zhou, R. Cai, S. Gong, H. Xu, Surface Coating Technology 201, 1718 (2006) (https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2006.02.043).

Y. Kang, C. Zhou, S. Gong, H. Xu, Materials Science Forum 475-479, 3355 (2005) (https://doi.org/10.4028/ www.scientific.net/MSF.475-479.3355).

I.M. Spiridonova, E.V. Sukhovaya, V.F. Butenko, А.P. Zhudra, А.I. Litvinenko, А.I. Belyi, Powder Metallurgy and Metal Ceramics 32(2), 139 (1993) (https://doi.org/10.1007/BF00560039).

S.I. Ryabtsev, V.А. Polonskyy, О.V. Sukhova, Powder Metallurgy and Metal Ceramics 58(9-10), 567 (2020) (https://doi.org/10.1007/s11106-020-00111-2).

S.I. Ryabtsev, О.V. Sukhova, Problems of Atomic Science and Technology 2(126), 145 (2020).