Научная статья на тему 'КИНЕТИКА ОКИСЛЕНИЯ СПЛАВА АMГ0.2 С ЛАНТАНОМ, ПРАЗЕОДИМОМ И НЕОДИМОМ, В ТВЁРДОМ СОСТОЯНИИ'

КИНЕТИКА ОКИСЛЕНИЯ СПЛАВА АMГ0.2 С ЛАНТАНОМ, ПРАЗЕОДИМОМ И НЕОДИМОМ, В ТВЁРДОМ СОСТОЯНИИ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
33
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АЛЮМИНИЙ - МАГНИЙ - СПЛАВ АMГ0 / MAGNESIUM / 2- ЛАНТАН / ПРАЗЕОДИМ / ALUMINUM / RARE EARTH METALS / MECHANISM OF OXIDATION / THERMOGRAVIMETRIC METHOD / OXIDATION RATE / ACTIVATION ENERGY

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Норова Муаттар Турдиевна, Ганиев Изатулло Наврузович, Эшов Бахтиѐр Бадалович

Методом термогравиметрии исследована кинетика окисления сплава алюминия с 0,2мас.% магнием, легированного лантаном, празеодимом и неодимом, в твѐрдом состоянии в атмосфере воздуха, в интервале температур 773-873К. Определены кинетические и энергетические параметры процесса окисления сплавов. Установлено, что добавки лантана, празеодима и неодима уменьшают окисляемость исходного сплава АMг0,2.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Норова Муаттар Турдиевна, Ганиев Изатулло Наврузович, Эшов Бахтиѐр Бадалович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

KINETICS OF OXIDATION ALLOY AМг0.2 LANTHANUM, PRASEODYMIUM AND NEODYMIUM, IN THE SOLID STATE

The oxidation of solid aluminum alloys with magnesium and rareearth metals was investigated by thermogravimetry method of in air in the temperature range of 773-873К. The kinetic and energy parameters of oxidation process of the alloy. Established that the addition of lanthanum, praseodymium and neodymium reduces the oxidation of the alloy АMг0,2 was determined

Текст научной работы на тему «КИНЕТИКА ОКИСЛЕНИЯ СПЛАВА АMГ0.2 С ЛАНТАНОМ, ПРАЗЕОДИМОМ И НЕОДИМОМ, В ТВЁРДОМ СОСТОЯНИИ»

УДК 546.175:546.212 Muattar T. Norova1, Izatullo N. Ganiev2, Bakhtiyor B. Ishov3

KINETICS OF OXIDATION ALLOY AМг0.2 LANTHANUM, PRASEODYMIUM AND NEODYMIUM, IN THE SOLID STATE

V.I. Nikitin Institute Chemistry AS of the Republice Tajikistan, 299/2, st.Aini,Dushanbe, 734063, Tajikistan. e-mail: muattar_1975@mail.ru

The oxidation of solid aluminum alloys with magnesium and rareearth metals was investigated by thermogravimetry method of in air in the temperature range of773-873K The kinetcc and energy parameters of oxidation process of the alloy. Established that the addition of lanthanum, praseodymium and neodymium reduces the oxidation of the alloy AMr0,2 was determined

Key words: aluminum - magnesium - rare earth metals -mechanism of oxidation - thermogravimetric method - the oxidation rate - activation energy.

Введение

Сплавам системы А1-Мд характерно сочетание удовлетворительной прочности, хорошей пластичности, свариваемости и коррозионной стойкости. Кроме того, эти сплавы отличаются высокой усталостной прочностью.

В сплавах этой системы, содержащих до 6 % Мд, образуется эвтектическая смесь с участием фазы Л1зМд2 и твёрдого раствора магния в алюминии. Наиболее широкое распространение в промышленности получили сплавы с содержанием магния от 1 до 5 %. Рост содержания магния в сплаве существенно увеличивает его прочность и предел текучести. При этом относительное удлинение уменьшается незначительно [1].

Сплавы с содержанием магния до 3 % (по массе) не изменяют кристаллическую структуру при комнатной и повышенной температуре, даже в существенно нагарто-ванном состоянии. С ростом концентрации магния в сплаве, в нагартованном состоянии механическая структура сплава становится нестабильной. Кроме того, увеличение содержания магния свыше 6 % приводит к ухудшению коррозионной стойкости сплава. В сплавах с высоким содержанием магния существует тенденция к образованию интерметаллидной фазы Мд5Л18 по границам зёрен и в областях локализованной деформации внутри микроструктуры [2].

М.Т. Норова1, И.Н. Ганиев2, Б.Б. Эшов3

КИНЕТИКА ОКИСЛЕНИЯ СПЛАВА АMг0.2 С ЛАНТАНОМ, ПРАЗЕОДИМОМ И НЕОДИМОМ, В ТВЁРДОМ СОСТОЯНИИ

Институт химии им. В.И. Никитина АН Республики Таджикистан, ул. Айни 299/2, г. Душанбе, 734063, Таджикистан е-таИ; muattar_1975@mail.ru

Методом термогравиметрии исследована кинетика окисления сплава алюминия с 0,2мас.% магнием, легированного лантаном, празеодимом и неодимом, в твёрдом состоянии в атмосфере воздуха, в интервале температур 773-873К. Определены кинетические и энергетические параметры/ процесса окисления сплавов. Установлено, что добавки лантана, празеодима и неодима уменьшают окисляемость исходного сплава АМг0,2.

Ключевые слова: алюминий - магний -сплав АМг0,2-лантан, празеодим, неодим - термогравиметрический метод - скорость окисления - механизм окисления -энергия активации.

Для улучшения прочностных характеристик сплавы системы А1-Мд легируют хромом, марганцем, титаном, кремнием или ванадием. Примеси меди и железа в сплавах этой системы нежелательны, поскольку они снижают их коррозионную стойкость и свариваемость. Сплавы можно применять во многих конструкциях, подверженных суровым атмосферным воздействиям, например, в облицовочных панелях зданий, особенно, - в судостроении и конструкциях в прибрежных районах и в открытом море, включая нефтяные платформы. Сварные алюминиевые лодки и катера изготавливают исключительно из сплавов этой серии. В автомобилестроении из этих сплавов изготавливают штампованные детали корпуса и шасси благодаря хорошей комбинации прочности и форм заполняемо-сти [2, 3]. Низколегированный сплав АМг0.2 разработан в качестве проводникового сплава и характеризуется высокой электро- и теплопроводностью, малой плотностью, удовлетворительной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях. В последние годы для улучшения коррозионной устойчивости сплавы алюминия микролегиру-ются редкоземельными металлами (РЗМ). Свойства алю-миниево-магниевого сплава АМг0.2 (Л1+0.2 %Мд) с редкоземельными и щелочноземельными металлами изучены авторами [4, 5].

1. Норова Муаттар Турдиевна, канд. хим. наук, вед. науч. сотр. лаб. «Коррозионностойкие материалы», e-mail: muat-tar_1975@mail.ru

Muattar T. Norova -Ph.D. (Chem.), Leading Researcher, Laboratory of "Corrosion-resistant materials"

2. Ганиев Изатулло Наврузович, д-р хим. наук, акад. АН Республики Таджикистан, профессор, зав. лаб. «Коррозионностойкие материалы, е-mail: ganiev48@mail.ru

Izatullo N. Ganiev, Dr Sci. (Chem.), Acad. of Sciences of the Republice of Tajikistan, Professor, Head of the Laboratory "Corrosion-resistant materials

3. Эшов Бахтиёр Бадалович-д-р техн. тнаук, гл. науч. сотр. лаб. "Коррозионностойкие материалы ", e-mail: Ishov1967@mail.ru Bakhtiyor B Ishov, Dr Sci. (Eng.), Chief Researcher, Laboratory of "Corrosion-resistant materials"

Дата поступления - 17 июля 2017 года

Рисунок1.Аналитические линии магния (а) и лантана (б) в сплаве АМг0.2.

Аппаратура и методика исследования

Данная работа посвящена исследованию кинетики окисления сплава АМг0.2 с лантаном, празеодимом и неодимом. Для получения сплавов были использованы алюминий марки А995, магний - металлический гранулированный марки хч и лигатуры на основе алюминия, содержащие 10 мас. % лантана, празеодима и неодима. Содержание легирующих добавок в сплаве АМг0.2 составляло 0,01, 0,05, 0,1 и 0,5 мас. %. Сплав алюминия АМг0.2 был получен в вакуумной печи сопротивления типа СНВ-1.1.1/16ИЗ. Легирование сплава лигатурами осуществляли в открытых шахтных печах типа СШОЛ.

Взвешивание шихты производили на аналитических весах АРВ- 200 с точностью 1,010-7 кг. Состав сплавов исследован методом атомно-эмиссионного спектрального анализа на установке дифракционного спектрографа ДФС-452 и многоканальной оптической регистрирующий системы МОРС-9. Как источник возбуждения использовалась электрическая дуга. В качестве примера на рисунке 1 приведены аналитические линии для магния и лантана, которые показывают соответствие состава шихты и полученных сплавов.

д/э-10"4: кг/м2

Кинетику окисления сплавов изучали методом термогравиметрии, основанной на непрерывном взвешивании образца, подвешенного на откалиброванной молибденовой пружине с помощью катетометра КМ-8 при постоянной температуре. Для опытов использовали предварительно прокалённые при 1373 К тигли из оксида алюминия диаметром 18-20 мм, высотой 25-26 мм. Средняя скорость окисления (К) рассчитывалась по касательным, проведённым от начала координат к кривым окисления по формуле К = д^М. Эффективная энергия активации окисления сплавов вычислялась по тангенсу угла наклона прямой зависимости 1дК-1/Т. Подробная методика исследования окисления сплавов приведены в работах [6-10].

К достоинству термогравиметрического метода, кроме простоты аппаратурного оформления, относятся также малая инертность и возможность определения хода реакции окисления при постоянных значениях температуры, но различных давлениях газа.

Исследование фазового состава образующихся плёнок нами проводилось методом инфракрасной спектроскопии. ИК-спектры снимались на двулучевом инфракрасном спектрофотометре UR-20 в области 400-4000 см-1.

Цель работы заключается в установлении кинетических и энергетических параметров процесса окисления сплава АМг0.2, содержащего 0,01-0,5 мас % лантана, празеодима и неодима, в зависимости от температуры и концентрации.

Результаты и их обсуждение

Сплавы АМг0.2 с лантаном. Кинетику окисления сплава АМг0.2 с лантаном изучали в твёрдом состоянии, в атмосфере воздуха. Результаты исследования представлены на рисунках 2а-г, 3 и в таблицах 1-3.

Влияние лантана на окисление сплава АМг0.2, представлено кинетическими кривыми окисления (рисунок 2а, б). Кинетические кривые характеризуются интенсивным ростом скорости окисления на начальной стадии. Далее по мере проявления защитной способности образовавшихся оксидов скорость окисления замедляется.

Рисунок 2. Кривые окисления сплава АМг0.2, содержащего, мас. %: лантан 0,01(а) и 0,5(б); 0,01 (1); 0,05(2); 0,1(3); 0,5 (4); празеодим

(в); 0,01(г) и 0,1(д) неодим.

г

д

Как видно из кинетических кривых при окислении сплава АМг0.2, содержащего 0,01 мас. % лантана (рисунок 2а), прирост удельного веса больше, чем у сплава, с 0,5 мас. % лантана (рисунок 2б). Соответственно, сплав, содержащий 0,01 мас. % лантана, характеризуется более низким по сравнению с исходным сплавом и высоким по сравнению со сплавом, содержащим 0,5 мас.% лантана значением скорости окисления.

На рисунке 2б приведены кинетические кривые окисления сплава АМг0.2 с 0,5 мас.% лантаном, которые имеют более растянутый характер. Окисление прекращается к 20-25 мин от начала процесса. Максимальный привес составляет 9,110-4 кг/м2 при температуре 873К, а минимальный привес равняется 6,0-10-4 кг/м2 при температуре 773К. Кинетические и энергетические параметры процесса окисления сплава АМг0.2 с лантаном, в твёрдом состоянии приведены в таблице 1. Как видно из данных таблицы 1 для всех сплавов независимо от состава, с ростом температуры наблюдается увеличение скорости окисления.

Таблица 1. Кинетические и энергетические параметры процесса окисления сплава ЛМг0.2, легированного лантаном, празеодимом

жащего различное количество празеодима при температуре 773 К. Все кинетические кривые окисления в начале процесса характеризуются интенсивным ростом скорости окисления от времени.

Содерж. РЗМ в сплаве, мас. % Т, К Скорость окисления К-10-4, кг/м2-сек Эффективная энергия активации, кДж/моль

Сплав АМг0.2 1_а Рг № Сплав АМг0.2 1_а Рг №

Сплав АМг0,2 773 823 873 4.2 5.3 6,5 - - - 74,5 - - -

0,01 773 823 873 - 3,8 4,8 6,1 4,0 5.2 6.3 3,8 5.1 6.2 - 89,3 88,2 89,27

0,05 773 823 873 - 3,2 4.2 5.3 3,7 4,7 6,1 3,6 4,8 6,1 - 103,9 97,1 98,5

0,1 773 823 873 - 1,9 3,3 4,7 3,4 4,1 5,9 3,3 4,1 5,8 - 136,7 108,7 112,5

0,5 773 823 873 - 2,9 3,5 5,2 2,9 3,9 5,6 2.7 3.8 5,4 - 112,6 126,9 133,31

Зависимость скорости окисления сплавов от концентрации легирующего компонента показывает, что добавки лантана снижают окисляемость исходного сплава во всём диапазоне концентраций. Значение скорости окисления уменьшается от 6,5 10-4кг/м2сек. для исходного сплава (при 873 К) до 4.7-10-4 кг/м2-сек. для сплава, легированного 0,1 мас. % лантаном (при 873 К), а значение эффективной энергии активации увеличивается с 74,5 кДж/моль для исходного сплава до 136,78 кДж/моль для сплава, содержащего 0,1 мас. % лантана. Минимальное значение средней скорости окисления 1,9-10-4кг/м2 относится к сплаву, содержащего 0,1 мас. % лантана при температуре 773 К.

Приведённая на рисунке 3 изохрона окисления для сплава АМг0.2 с лантаном показывает, что сплав с 0,1 мас. % лантана, имеет наибольшее значение эффективной энергии активации, соответственно минимальное значение скорости окисления. Для остальных сплавов характерно повышенное значение скорости окисления по сравнению с данным сплавом, хотя оно ниже, чем у исходного сплава.

Сплав АМг0.2 с празеодимом. Окисление сплава АМг0.2 с празеодимом исследовалось при температурах 773 К, 823 К и 873 К в атмосфере воздуха. Содержание празеодима изменялось от 0,01 до 0,5 мас. %. Результаты исследования представлены в таблице 1 и на рисунке 2в. В качестве примера на рисунке 2в приведены кинетические кривые окисления сплава АМг0.2, содер-

АМгО.2 0.1 0.2 0,3 0,4 С, 1_а, мас. %

Рисунок 3. Изохроны окисления сплава АМг0.2 с лантаном

Кинетическим кривым окисления сплава АМг0.2 с 0,1 и 0,5 мас. % празеодима свойствен более растянутый характер, чем сплавам с 0,01 и 0,05 мас. % празеодимом. Сплав АМг0.2 с 0,5 мас. % празеодимом характеризуется наименьшим приращением удельного веса по сравнению с остальными сплавами и, соответственно, этот сплав имеет минимум окисляемости. Процесс взаимодействия сплавов с окислительным компонентом заканчивается приблизительно к 20-30 мин. Для всех кинетических кривых характерен параболический вид. Кинетические и энергетические параметры процесса окисления сплава АМг0.2 с празеодимом, в твёрдом состоянии представлены в таблице 1. Скорость окисления в зависимости от количества легирующей добавки уменьшается. Если значение скорости окисления сплава, легированного 0,01 мас. % празеодимом при температуре 873 К составляет 6,3-10-4кг/м2-с., то при этой же температуре скорость окисления сплава с 0,5 мас. % равняется 5,6-10-4 кг/м2-с.

Сплав АМг0.2 с неодимом. Окисления сплавов с участием неодима, характеризуются приведенными на рисунке 2г кинетическими кривыми окисления. Влияние температуры характеризуется приращением удельного веса образца. Сплаву, содержащему 0,01 мас. % неодима, свойствен более высокие значения привеса за единицу времени (рисунок 2г).

Сплав АМг0.2 с неодимом, тоже в начальной стадии окисляется интенсивно вследствие отсутствия оксидной плёнки. Реакция протекает по всей поверхности реагирования. В дальнейшем процесс затормаживается, так как уменьшается площадь реагирования за счёт образования защитной плёнки. В зависимости от свойства формирующейся плёнки реакция может полностью останавливаться или в случае растрескивания плёнки, пористости, меньшего объёма плёнки и других дефектов оксидной плёнки протекать дальше. В данном случае, по-видимому, образовавшаяся защитная плёнка до определенной степени предотвращает доступ кислорода к поверхности реагирования. Этому свидетельствуют экспериментально рассчитанные значения средней скорости окисления, которые приведены в таблице 1.

Из данных таблицы 1 видно, что, если значение скорости окисления сплава, содержащего 0,01мас.% неодим, при температуре 873 К равняется 6,2-10-4кг/м2-сек, то эта величина для сплава, легированного 0,5 мас. % неодима, при этой же температуре уменьшается до 5.4-10-4кг/м2-сек. Эффективная энергия активации окисления для данных

составов, имеет величину 89,27 и 133,31 кДж/моль, соответственно. Таким образом, установлено, что добавки неодима в пределах исследованных составов уменьшают окисляемость сплава АМг0.2.

Математическая обработка кинетических кривых окисления сплавов в виде полином представлены в таблице 2. Как видно, процесс окисления сплавов подчиняется уравнению у = kxn (у - привес сплавов, х - продолжительность окисления), где х = 2^5 мин. На основании полученных зависимостей можно констатировать, что механизм окисления сплавов подчиняется гиперболическому закону.

Как было отмечено выше на характер и механизм окисления сплавов большое влияние оказывают и продукты их окисления. Исследование продуктов окисления сплавов проводилось методом инфракрасной спектроскопии. В ИК-спектрах продуктов окисления сплава АМг0.2 с лантаном частоты поглощения при 455, 470, 598, 680, 640, 685, 790, см-1 относятся к связям Al-O и Al=O. Эти полосы поглощения чаще всего встречаются в оксидах сплавов алюминия, содержащих минимальное количество (0.01-

0.05 мас. %) редкоземельного металла. Частоты при 805, 785, 646, 614, 465, 400, 1090, 1385, 1495см-1, по-видимому, относятся к оксидам сложного состава с участием редкоземельных металлов (NdAЮ3, PrAЮ3, LaAЮ3). Такой механизм образования оксидов характерен и для других сплавов с участием редкоземельных металлов.

Как было отмечено выше на характер и механизм окисления сплавов большое влияние оказывают и продукты их окисления. Исследование продуктов окисления сплавов проводилось методом инфракрасной спектроскопии. В ИК-спектрах продуктов окисления сплава АМг0.2 с лантаном частоты поглощения при 455, 470, 598, 680, 640, 685, 790, см-1 относятся к связям А1-Ю и А1=Ю. Эти полосы поглощения чаще всего встречаются в оксидах сплавов алюминия, содержащих минимальное количество (0.010.05 мас. %) редкоземельного металла. Частоты при 805, 785, 646, 614, 465, 400, 1090, 1385, 1495см-1, по-видимому, относятся к оксидам сложного состава с участием редкоземельных металлов ^АЮ3, РгАЮ3, LaAЮ3). Такой механизм образования оксидов характерен и для других сплавов с участием редкоземельных металлов.

Таблица 2. Полиномы кривых окисления сплава АМг0.2, легированного лантаном, празеодимом и неодимом,

Содержание легирующего элемента в сплаве, мас.% Температура окисления, К Полиномы кривых окисления Коэффициент регрессии R2, %

0,01 1_а 773 823 873 у = -7Е-07х5 + 1Е-04х4 - 0,0049х3 + 0,0963х2 - 0,2314х + 0,3556 у = -3Е-07х5 + 5Е-05х4 - 0,0032х3 + 0,0706х2 - 0,0839х + 0,3162 у = -7Е-07х5 + 0,0001х4 - 0,0056х3 + 0,1129х2 - 0,1929х + 0,4806 0,9956 0,9984 0,9947

0,1 1_а 773 823 873 у = -2Е-07х5 + 3Е-05х4 - 0,0017х3 + 0,0283х2 + 0,143х + 0,0508 у = -3Е-07х5 + 5Е-05х4 - 0,0022х3 + 0,0359х2 + 0,1889х + 0,0795 у = 3Е-09х5 + 2Е-07х4 + 1Е-05х3 - 0,0084х2 + 0,5479х - 0,1298 0,9967 0,9958 0,9966

0,01 Рг 773 у = 1Е-08х6 - 2Е-06х5 + 0,0001х4 - 0,0037х3 + 0,0342х2 + 0,4281х - 0,1026 0,9986

0,05 Рг 773 у = -3Е-07х5 + 3Е-05х4 - 0,0012х3 + 0,0019х2 + 0,6417х - 0,1987 0,9969

0,1 Рг 773 у = 1Е-08х6 - 2Е-06х5 + 0,0001х4 - 0,0027х3 + 0,0151х2 + 0,6374х + 0,0406 0,9989

0,5 Рг 773 у = -2Е-08х6 + 3Е-06х5 - 0,0001х4 + 0,0033х3 - 0,0516х2 + 0,9556х + 0,0568 0,9989

0,01 N<3 773 823 873 у = 5Е-09х6 - 1Е-06х5 + 0,0001х4 - 0,0042х3 + 0,0602х2 + 0,2262х + 0,0182 у = 7Е-09х6 - 1Е-06х5 + 0,0001х4 - 0,0042х3 + 0,0525х2 + 0,3996х у = -4Е-09х6 - 2Е-07х5 + 7Е-05х4 - 0,0031х3 + 0,0369х2 + 0,584х 0,9991 0,998 0,9969

0,1 N<3 773 823 873 у = 5Е-09х6 - 1Е-06х5 + 0,0001х4 - 0,0042х3 + 0,0602х2 + 0,2262х + 0,0182 у = 7Е-09х6 - 1Е-06х5 + 0,0001х4 - 0,0042х3 + 0,0525х2 + 0,3996х у = -4Е-09х6 - 2Е-07х5 + 7Е-05х4 - 0,0031х3 + 0,0369х2 + 0,584х 0,9991 0,998 0,9969

Степень участия второго компонента в формировании оксидной плёнки зависит от активности металла. Такие компоненты, как алюминий и магний, относятся к подобным металлам и образуют при малых их концентрациях в сплаве гетерогенные по структуре плёнки, а после определённого предела их концентрации они играют основную роль в образования оксидной плёнки. Исследование продуктов окисления изученных систем показало, что при окислении сплавов образуются как простые, так и сложные по составу оксиды.

Образование оксидов и взаимодействие между ними связано с многими факторами, в том числе с температурой, активностью компонентов сплава, стандартной теплотой образования, стандартной свободной энергией образования и т.д. Редкоземельные элементы имеют более высокие значения энергии Гиббса образования оксидов, чем оксид алюминия [11]. Стандартная теплота образования и стандартная свободная энергия образования оксида алюминия в 3 раза, а у редкоземельных металлов приблизительно в 3,5 раза выше, чем у оксида магния. С этой позиции можно предположить, что доминирующей фазой в продуктах окисления будет оксид алюминия.

Заключение

Таким образом, исследования влияния лантана, празеодима и неодима на окисляемость сплава АМг0.2 показывают, что небольшие их добавки (~0,1 мас. %) снижают окисление исходного сплава по механизму образования многокомпонентных оксидов. При условии, что увеличение концентрации магния в алюминиевых сплавах приводит к повышению механических свойств и одновременно к значительному росту окисления сплавов, небольшие добавки редкоземельных элементов можно считать целесообразными для уменьшения окисляемости сплавов.

Различие в поведении того или иного редкоземельного металла или сплава при окислении, как многофакторного процесса можно объяснить влиянием природы компонентов составляющих сплав, их сродством к кислороду, целостностью оксидной пленки, внутренним напряжением, нарушением кристаллической структуры и другими факторами. Тем не менее, можно проследить некоторые общие закономерности, характерные для окисления сплавов дан-ных систем (таблица 3). Из данных этой таблицы видно, что при больших концентрациях (0,5 мас %) редкоземельного металла при переходе от лантана к празеодиму устойчивость сплавов к окислению увеличивается, о чём свидетельствует рост энергии активации.

Таблица 3. Сравнительное значение эффективной энергии активации (кДж/моль) окисления сплава АМг0.2, легированного __лантаном, празеодимом и неодимом

Сплав АМг0.2 с Содержание легирующего компонента, мас. %

0,0 0,01 0,05 0,1 0,5

лантаном 74,5 89,3 103,96 136,7 112,6

празеодимом 74,5 88,2 97,1 108,7 126,9

неодимом 74,5 89,1 98,5 112,5 133,3

Так, для всех исследованных комбинаций сплавов имеет место общая тенденция к увеличению скорости окисления с повышением температуры. Влияние концентрации легирующих элементов на окисляемость основного сплава характеризуется уменьшением окисления исходного сплава АМг0.2.

Литература

1. Байков Д.И. Золотаревский Ю.С., Руссо В.Л. [и др.]. Сваривающиеся алюминиевые сплавы: свойства и примене-ние. Л.: Судпромгиз, 1959. 236 с.

2. Алюминиевый информационный портал [сайт]. URL: http://aluminium-guide.ru (дата обращения 05.07.2017)

3. Елисеев А.А., Калашникова Т.А., Филиппов А.В. [и др.] Механические свойства сплава АМг5 в ультрамелкозернистом состоянии, полученного перемешивающей фрикционной обработкой листового проката различной толщины // Фундаментальные исследования. 2016. № 12. С. 278-283.

4. Нарзиев БШ, Ганиев И.Н. Анодное поведение и окисление сплава Al+0.2 Mg с РЗМ. Германия: LAPLAMBERT Academic Publishing, 2012. 100 с.

5. Норова М.Т., Бердиев А.Э., Ганиев И.Н. Кинетика окисления твердых сплавов системы Al-Mg-Ca // Доклады АН Республики Таджикистан. 2007. Т. 50. № 7. С. 613-616.

6. Иброхимов С.Ж., Эшов Б.Б., Ганиев И.Н., Ибро-химов Н.Ф. Влияние скандия на физико-химические свойства сплава АМг4 // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16. № 4. С. 256-260.

7. Иброхимов С.Ж., Эшов Б.Б., Ганиев И.Н, Кобули-ев З.В, Иброхимов Н.Ф. Теплофизические свойства и термодинамические функции сплава АМг4, легированного лантаном // Док-лады АН Республики Таджикистан. 2015. Т. 58. № 11. С. 1029-1036.

8. Нарзиев БШ, Ганиев И.Н, Сафаров А.М, Эшов Б.Б. Окисление твердого алюминиево-магниевого сплава АМг6, легированного скандием // Доклады АН Республики Таджикистан. 2008. Т. 51. № 7. С. 541-543.

9. Вазиров Н.Ш., Норова М.Т., Ганиев И.Н., Ганиева Н.И., Бердиев А.Э. Влияние празеодима на кинетику

окисления сплава АМг6, в твёрдом состоянии // Доклады АН Республики Таджикистан. 2015. Т. 58. .№ 9. С. 840844.

10. Умаров М.А, Ганиев И.Н, Бердиев А.Э. Кинетика окисления сплавов свинца с магнием, в твердом состоянии // Известия СПбГТИ(ТУ). 2016. № 35(61). С. 34-38.

11. Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. М.: Высшая школа, 1997. 527 с.

References

1. Baykov D.I. Zolotarevskiy Yu.S.. Russo V.L. [i dr.]. Svarivayushchiyesya alyuminiyevyye splavy: svoystva i prime-neniye. L.: Sudpromgiz. 1959. 236 s.

2. Alyuminiyevyy informatsionnyy portal [sayt]. URL: http://aluminium-guide.ru (data obrashcheniya 05.07.2017)

3. Eliseyev A.A.. Kalashnikova T.A.. Filippov A.V. [i dr.] Mekhanicheskiye svoystva splava AMg5 v ultramelkozernistom sostoyanii. poluchennogo peremeshivayushchey friktsionnoy obrabotkoy listovogo prokata razlichnoy tolshchiny // Funda-mentalnyye issledovaniya. 2016. № 12. S. 278-283.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

4. Narziyev B.Sh.. Ganiyev I.N. Anodnoye povedeniye i okisleniye splava Al+0.2 Mg s RZM. Germaniya: LAPLAMBERT Academic Publishing. 2012. 100 s.

5. Norova M.T.. Berdiyev A.E.. Ganiyev I.N. Kinetika okisleniya tverdykh splavov sistemy Al-Mg-Ca // Doklady AN Respubliki Tadzhikistan. 2007. T. 50. № 7. S. 613-616.

6. Ibrokhimov S.Zh.. Eshov B.B.. Ganiyev I.N.. Ib-rokhimov N.F. Vliyaniye skandiya na fiziko-khimicheskiye svoystva splava AMg4 // Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RAN. 2014. T. 16 . № 4. S. 256-260.

7. Ibrokhimov S.Zh.. Eshov B.B.. Ganiyev I.N.. Kobuliyev Z.V.. Ibrokhimov N.F. Teplofizicheskiye svoystva i termodina-micheskiye funktsii splava AMg4. legirovannogo lantanom // Doklady AN Respubliki Tadzhikistan. 2015. T. 58. № 11. S. 1029-1036.

8. Narziyev B.Sh.. Ganiyev I.N.. Safarov A.M.. Eshov B.B. Okisleniye tverdogo alyuminiyevo-magniyevogo splava AMg6. legirovannogo skandiyem // Doklady AN Respubliki Tadzhikistan. 2008. T. 51. № 7. S. 541-543.

9. Vazirov N.Sh.. Norova M.T.. Ganiyev I.N.. Ganiyeva N.I.. Berdiyev A.E. Vliyaniye prazeodima na kinetiku okisleniya splava AMg6. v tverdom sostoyanii // Doklady AN Respubliki Tadzhikistan. 2015. T. 58. .№ 9. S. 840-844.

10. Umarov M.A.. Ganiyev I.N.. Berdiyev A.E. Kinetika okisleniya splavov svintsa s magniyem. v tverdom sostoyanii // Izvestiya SPbGTI(TU). 2016. № 35(61). S. 34-38.

11. Ugay Ya.A. Obshchaya i neorganicheskaya khimi-ya. M.: Vysshaya shkola. 1997. 527 s.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.