Введение к работе
Актуальность проблемы.
В связи с расширением сфер применения алюминиевых сплавов большое внимание уделяется созданию и расширению ассортимента новых конструкционных материалов с улучшешшми технологическими, антикоррозионными и технико-экономическими характеристиками.
В последнее время широко используются цинк-алюминиевые покрытия, которые обладают высокими защитными свойствами во многих агрессивных средах, характеризуются высокой термостойкостью и выдерживают воздействие поверхностных температур без существенного окисления поверхности. Указанные сплавы обеспечивают протекторную защиту стальным изделиям в присутствии коррозионно-активных соединений, в частности, солей поливанадиевых кислот. Последние, находясь в составе газообразных и минеральных продуктов сгорания нефтяного топлива, вызывают коррозионное разрушение узлов и деталей теплоэнергетических установок, авиационных двигателей, дизельных моторов. Растворимые в водной среде ванадаты, оседающие на металлической поверхности резко повышают ее коррозионную активность.
В этой связи большой интерес представляет исследоваїше электрохимического поведения сплавов алюминия с цинком и редкоземельными металлами в присутствии соединений ванадия.
Работа выполнялась в соответствии с госбюджетной темой "Исследования и разработка коррозиошюстойких материалов и покрытий", входящей в тематический план единого заказ-наряда Уральского госуниверситета (тема N 2.7.1.). Цель работы.
-
Изучение кинетики и механизма анодных и ка годных процессов на алюминии и его сплавах с цинком и редкоземельными металлами (РЗМ): скандием, иттрием, неодимом, празеодимом и церием в агрессивных растворах ванадатов с использованием постоянно- и переменнотоковых методов.
-
Исследование влияния условий поляризации, состава, температуры и анионного состава раствора на процесс коррозионного разрушения указанных сплавов.
-
Определение состава анодных оксидных пленок, образующихся на поверхности цинк-алюминиевых сплавов и продуктов коррозии в растворе электролита.
-
Изучение влияния природы и содержания РЗМ на коррозионную стойкость алюминий-цинковых сплавов.
-
Установление оптимального состава сплава, отличающегося повышенной коррозионной стойкостью.
Научная новизна
С использованием постоянно- и переменнотоковых методов впервые показано влияние природы и содержания микролегирующих редкоземельных металлов на коррозионно-элсктрохимическое поведение алюминий-цинковых сплавов.
На основании рассчитанных значений тока коррозии и поляризационної сопротивления установлен оптимальный состав сплава, отличающийі повышенной коррозионной стойкостью. Установлена зависимое коррозионной стойкости исследуемых сплавов от величины электродпс емкости межфазной границы Me — оксидная пленка — раствор электролит Показано, что электрической моделью анодно окисленных сплавов в раство] поливанадата натрия является плоский конденсатор с пассивирующей пленке в качестве изолятора. Впервые установлена зависимость деполяризующі активности ванадат-ионов от степени их полимеризации. Оценеї ингибирующее действие анионов кислородсодержащих кислот на проце коррозионного разрушения алюминий-цинковых сплавов. Практическая ценность.
Экспериментально показано, что сплавы алюминия с цинко микролегированные редкоземельными металлами, отличаются повышен» коррозионной стойкостью и являются базовой основой для разработки нові сплавов, необходимых для создания механически прочных деталей авиационной технике, автомобильной промышленности, в нефтегазодобывающем производстве. Изучение полученных в рабо закономерностей позволило сформулировать ряд научно-техническ положений по обоснованному подходу к выбору перспективні конструкционных металлических материалов для промышленно производства оборудования, работающего на нефтяном топливе п повышенной температуре. На защиту выносятся;
1. Результаты исследования процессов химико-электрохимического окислен
алюминия и его сплавов с цинком и редкоземельными металлами в раствор
ванадатов в зависимости от условий поляризации.
2. Модель механизма растворения алюминий-цинковых сплаве
микролегировашгых редкоземельными металлами в растворах сол
поливанадиевых кислот.
3. Влияние изменения состава раствора солей на коррозиош
электрохимическое поведение исследованных сплавов.
Апробация работы.
Материалы диссертации докладывались на Всесоюзной конференц
"Физхимия 90" (Москва, 1990), международных конференциях "Интерано,
93" (Казань, 1993), "Благородные и редкие металлы -94" (Донецк, 1994),
конференции по защите от коррозии оборудования в Екатеринбурге (1996).
теме диссертации опубликовано 13 печатных работ.
Объем и структура работы.
