Коррозионно-электрохимическое поведение сплава АК7М2+0. 05%Sr, легированного германием, в среде 3% раствора NaCl Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _________________________________2009, том 52, №6_____________________________

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 669.715.620.193

С.С.Гулов, академик АН Республики Таджикистан И.Н.Ганиев, Т.М.Умарова, А.Э.Бердиев КОРРОЗИОННО-ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ СПЛАВА АК7М2+0.05%8г, ЛЕГИРОВАННОГО ГЕРМАНИЕМ,

В СРЕДЕ 3% РАСТВОРА КаС1

Алюминиевые литейные сплавы из вторичного сырья предназначены как для непосредственного изготовления фасонных отливок, так и для использования в качестве составной части шихты при плавке первичных алюминиевых литейных сплавов. Сплав АК7М2 применяют для отливки изделий с повышенными физико-механическими и литейными свойствами всеми способами литья. Сплав нашел широкое применение при производстве изделий шахтного электрооборудования, деталей электрических автоклавов, деталей электродвигателей, газовой аппаратуры и генераторов для автомобильных и тракторных двигателей.

Учитывая модифицирующие свойства добавок стронция в пределах 0.01-0.1%, нами для исследования был получен сплав АК7М2 с постоянным содержанием стронция - 0.05% по массе, и германия от 0.05 до 1.0% по массе.

Ранее [1] было изучено влияние стронция на коррозионно-электрохимическое поведение алюминия и показано, что добавка стронция до 0.1 мас.% снижает плотность тока начала и полной пассивации в среде 3% раствора

Сплавы были получены в корундовых тиглях в печи сопротивления при температуре 850оС под слоем флюса состава: №0 - 32.5; КС1 - 32.5; LiCl - 35. Из полученного расплава для исследования коррозионно-электрохимических свойств отливались цилиндрические образцы диаметром 8-10 мм и длиной 60-100 мм, боковая часть которых изолировалась так, что рабочей площадью служил торец электрода. Каждый образец предварительно отшлифовывали, обезжиривали спиртом и погружали в исследуемый раствор 3% №0 марки ЧДА для установления бестокового потенциала коррозии.

Электрохимические исследования сплава АК7М2 со стронцием, легированного германием, проводились на потенциостате ПИ-50-1 в потенциостатическом режиме со скоростью развёртки 2 мВ/с с выходом на программатор ПР-8. Температура раствора в ячейке поддерживалась постоянно (±20°С) с помощью термостата МЛШ-8. Электродом сравнения служил хлорсеребряный, вспомогательным - платиновый.

Результаты коррозионно-электрохимических исследований сплава, легированного германием, в среде электролита 3% №0 приведены в таблице и на рис. 1-3. Все характеристики, представленные в таблице, даны относительно хлорсеребряного электрода сравнения.

Таблица

Коррозионно-электрохимические характеристики сплава АК7М2+0.05%Sr, легированного германием, в среде электролита 3% №С1

Содержание Ое в сплаве, мас.% -Р -^ст -Р -^кор -Р Рнп -Р Рпо АР АРпас 1рпс 1кор К-10"3 г/м ■ ч

В, (х.э.с.) А/м2

АК7М2 0.635 0.770 1.09 0.670 0.350 0.04 0.025 8.37

АК7М2+ 0.05% 8г 0.670 0.780 1.10 0.540 0.570 0.15 0.024 8.04

0.05 0.650 0.680 1.05 0.645 0.400 0.15 0.020 7.7

0.3 0.570 0.700 1.04 0.600 0.440 0.08 0.027 6.7

0.6 0.585 0.670 1.03 0.580 0.400 0.10 0.011 11.7

1.0 0.600 0.670 1.03 0.570 0.440 0.20 0.030 15.1

Е, В

10 20 30 40 50 60 Т, мин.

Рис.1. Изменения потенциала свободной коррозии во времени сплава АК7М2+0.05%Sr (1), легированного германием, мас.%: 0.05(2), 0.3(3), 0.6(4), 1.0 (5) в среде электролита 3% №С1.

На рис.1 представлена временная зависимость потенциала свободной коррозии исходного сплава АК7М2+0.05% Бг и сплавов, легированных различным количеством германия. Исследования свидетельствует, что электродные потенциалы исследуемых сплавов в течение первого часа выдержки в электролите 3% №С1 становятся постоянными как для исходного сплава, так и для сплавов, легированных германием. Характерно смещение потенциала свободной коррозии в положительную область.

Из таблицы видно, что добавка германия сдвигает значения потенциалов свободной коррозии и коррозии в положительную область. Для данных сплавов характерна репассивация в области - 0.680^0.700 В. Пассивная область составляет 0.350^0.570 В. Питингообразо-вание сплава АК7М2+0.05%Бг, легированного германием, соответствует интервалу значений Епо= - 0.570^ - 0.645 В. С увеличением добавки германия от 0.05 до 1.0% (мас.) ток раство-

2

рения из пассивного состояния увеличивается от 0.15 до 0.08 А/м и затем растет до 0.20 А/м2.

Ток коррозии, как основная характеристика коррозионной стойкости сплава, в зависимости от содержания германия в сплаве снижается и достигает минимального значения при концентрации германия в сплаве 0.3%, то есть данный состав сплава является наиболее коррозионностойким в среде 3% электролита №С1.

Дальнейшее увеличение содержания германия приводит к росту тока коррозии, а следовательно, и к снижению коррозионной стойкости.

-Е, В

1.1

•2 -1 0 1ё1, А/м2

Рис. 2. Потенциодинамические анодные поляризационные кривые (2 мВ/с) сплава АК7М2+0.05%Бг(1), легированного германия, мас.%: 0.05(2), 0.3(3), 0.6(4), 1.0(5),

в среде электролита 3% КаС1

На рис. 2 показаны анодные поляризационные кривые сплава АК7М2+0.05% Бг, легированного германием (до 1 мас.%), в среде электролита 0.3% №С1. Видно, что анодная кривая сплава легированного 0.3% германием смещена в положительную область, при этом потенциал питтингообразования также повышается с увеличением концентрации легирующего компонента до 0.05%.

Рис.3. Зависимость скорости коррозии сплава АК7М2+0.05%Бг, легированного германием,

в среде электролита 3% №С1.

На рис. 3 показана зависимость скорости коррозии сплава АК7М2+0.05% Бг от концентрации германия, из которого видно, что данная зависимость подчиняется параболическому закону с точкой минимума, соответствующей сплаву состава АК7М2+0.05%Бг+0.3%Ое. Таким образом, можно заключить, что добавка германия в количестве 0.3% является благопринятой для сплава АК7М2+0.05%Бг в плане улучшения коррозионной стойкости.

Институт химии им. В.И.Никитина Поступило 11.03.2009 г.

АН Республики Таджикистан

ЛИТЕРАТУРА

1. Ганиев И.Н., Шукроев М.Ш. - Изв. АН ТаджССР. Отд. физ.-мат., хим. и геол. наук, 1985, № 4, с.42-45.

С.С.Гулов, И.Н.Ганиев, Т.М.Умарова, А.Э. Бердиев РАФТОРИ КОРРОЗИОНЙ-ЭЛЕКТРОХИМИЯВИИ ХУЛАИ АК7М2+0.05%8г, КИ ГЕРМАНИЙ ДОРАД, ДАР МУСИТИ 3% КаСі

Бо усули потентсиодинамикй рафтори коррозионй-электрохимиявии хулаи АК7М2+0.05% Бг, ки дар таркибаш германий дорад дар ма^лули 3%-и №С1 омухта шу-да, нишон дода шудааст, ки иловаи германий дар микдори 0.3% суръати коррозияро кам мекунад.

S.S.Gulov, I.N.Ganiev, T.M.Umarova, A.E.Berdiev CORROSION-ELECTROCHEMICAL BEHAVIOUR OF ALLOY AK7M2+0.05%SR, ALLOYING GERMANIUM IN THE ENVIRONMENT OF 3% NaCl SOLUTION

By the potential dynamic corrosion of electrochemistry alloys AK7M2+0.05%Sr, alloyage by germanium neutral 3% NaCl research to translate, for the alloys AK7M2, of AK7M2+0.05%Sr, alloying 0.3% reduces the velocities to corrosions.