Structure Formation and Corrosion Behaviour of Quasicrystalline  Al–Ni–Fe Alloys

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

doi:10.15330/pcss.18.2.222-227

Автор(и)

О.В. Сухова Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара
В.А. Полонський Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара
К.В. Устінова Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.18.2.222-227

Ключові слова:

декагональна фаза, мікроструктура, корозійна поведінка, стаціонарний потенціал, зона електрохімічної пасивності

Анотація

Досліджено процеси структуроутворення квазікристалічної та співіснуючих кристалічних фаз із застосуванням методів оптичної металографії, рентгеноструктурного, рентгенофлюресцентного і диференціального термічного аналізів. Корозійні властивості сплавів досліджували гравіметричним та потенціодинамічним методами в розчинах солей та кислот за кімнатної температури. Встановлено формування двох модифікацій декагональної квазікристалічної фази (AlFe- і AlNi-тип) залежно від складу. В сплаві Al₇₂Ni₁₃Fe₁₅ вона співіснує з монокліною фазою Al₅FeNi, а у сплаві Al_71,6Ni₂₃Fe_5,4 – з кристалічними фазами Al₁₃(Ni,Fe)₄, Al₃(Ni,Fe)₂ і Al₃(Ni,Fe). Показано, що стабільність квазікристалічної декагональної фази до кімнатної температури може бути пов’язана з її неповним розпадом при охолодженні зі швидкістю 50 K/хв. Об’ємний вміст декагональної фази у сплаві Al₇₂Ni₁₃Fe₁₅ більш ніж у два рази перевищує вміст цієї фази у сплаві Al_71,6Ni₂₃Fe_5,4. Від складу сплаву також залежить мікротвердість, причому загальна мікротвердість сплаву Al₇₂Ni₁₃Fe₁₅ суттєво вища. У розчинах кислот найвищу корозійну стійкість має сплав Al_71,6Ni₂₃Fe_5,4. У розчинах солей досліджені сплави майже не кородують. Залежність питомої зміни маси зразків від часу корозії має параболічний характер. При переході від сплаву Al₇₂Fe₁₅Ni₁₃до сплаву Al_71,6Ni₂₃Fe_5,4 стаціонарний електрохімічний потенціал у розчині 3,0 M NaCl має менш від’ємні значення, а зона електрохімічної пасивності розширюється за рахунок гальмування анодних процесів. Обидва досліджені сплави переходять у пасивний стан у цьому розчині.

Посилання

[1] G. Marcon, S. Lay, Ann. Chim. Sci. Mater. 25(1), 21 (2000).
[2] H. Bitterlich, W. Loeser, L. Schultz, J. Phase Equilib. 23(4), 301 (2002).
[3] R. Rablbauer, G. Frommeyer, F. Stein, Mater. Sci. Eng. A 343(1–2), 301 (2003).
[4] G. Sauthoff, Intermetallics (Verlag Chemie, Weinheim, 1995).
[5] G. Sauthoff, Intermetallics 8(9–11), 1101 (2000).
[6] B.H. Zeifert, J. Salmones, J.A. Hernandez, R. Reynoso, N. Nava, E. Reguera, J.G. Cabanas-Moreno, G. Aguilar-Rios, J. Radioanal. Nucl. Chem. 245(3), 637 (2000).
[7] J.-B. Qiang, D.-H. Wang, C.-M. Bao, Y.-M. Wang, W.-P. Xu, M.-L. Song, C. Dong, J. Mater. Res. 16(9), 2653 (2001).
[8] A.D. Setyawan, D.V. Louzguine, K. Sasamori, H.M. Kimura, S. Ranganathan, A. Inoue, J. Alloys and Compounds 399(1–2), 132 (2005).
[9] G. Т. de Laissardiere, D. Nguyen-Manh, D. Mayou, Progress in Materials Science 50(6), 679 (2005).
[10] B. Grushko, K. Urban, J. Phil. Mag. B. 70(5), 1063 (1994).
[11] B. Grushko, T. Velikanova, Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry 31, 217 (2007).
[12] I. Chumak, K. W. Richter, H. Ipser, Intermetallics. 15(11), 1416 (2007).
[13] L. Zhang, Y. Du, H. Xu, C. Tang, H. Chen, W. Zhang, J. Alloys and Compounds 454(1–2), 129 (2008).
[14] U. Lemmerz, B. Grushko, C. Freiburg, M. Jansen, Phil. Mag. Let. 69(3), 141 (1994).
[15] B. Grushko, U. Lemmerz, K. Fischer, C. Freiburg, Phys. Stat. Sol. 155(17), 17 (1996).
[16] O.V. Sukhova, Yu.V. Syrovatko, K.V. Ustinova, Visnik Dnipropetrovs’kogo universitetu. Seria Fizika, radioelektronika 22(1), 112 (2014).
[17] Е.В. Суховая, В.Л. Плюта, Е.В. Устинова, Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии 29, 202 (2014).
[18] V.F. Bashev, O.V. Sukhova, К.V. Ustinovа, Строительство, материаловедение, машиностроение 74, 3 (2014).
[19] O.V. Sukhova, K.V. Ustinova, Visnik Dnipropetrovs’kogo universitetu. Seria Fizika, radioelektronika 23(1), 60 (2015).