АНОДНОЕ ПОВЕДЕНИЕ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Al–Cu–Fe–Cr В КИСЛЫХ И НЕЙТРАЛЬНЫХ СРЕДАХ 

Чугунов Денис Борисович, аспирант, Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева (Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68а), iman081@gmail.com
Ключагина Алина Николаевна, инженер, лаборатория аналитической химии, Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева (Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68а), A_kluchagina@gmail.com
Осипов Анатолий Константинович, кандидат химических наук, доцент, заведующий кафедрой аналитической химии, Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева (Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68а), osipov.ak@mail.ru
Мешков Леонид Леонидович, доктор химических наук, профессор, кафедра общей химии, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова (Россия, г. Москва, Ленинские горы, 1), lmesh@mail.ru

546.05:54-19:[546.62+546.56+546.72+ 546.762]

Актуальность и цели. Изучение коррозионного поведения Al–Cu–Fe–Cr системы с составом, близким к квазикристаллическому, является весьма актуальным из-за высокого интереса в последнее время к квазипериодической структуре, полезных свойств для применения в различных отраслях хозяйства. Целью данной работы являлось выяснение взаимного влияния компонентов и фазовых структурных составляющих сплавов алюминия с медью и железом на их анодное поведение в кислых и щелочных средах.
Материалы и методы. Исходными материалами служили электролитический Al чистоты 99,9 %, электролитическая медь (99,9 %), карбонильное железо и хром чистотой 99 %. Образцы для исследования запаивались в пластик и имели площадь рабочей поверхности 0,096 см2. Для изучения электрохимического поведения и коррозионной стойкости системы Al–Cu–Fe–Cr использовался потенциодинамический метод с применением трехэлектродной ячейки Dr. Bob's Cell. Объем электролита, используемый для анализа, составлял 30 мл. Анодные поляризационные кривые снимали в 3 %-х растворах хлорида натрия, серной и соляной кислот марки х.ч. с помощью потенциостата Gamry Reference 3000 со скоростью развертки потенциала 1,5 мВ/с. В качестве электрода сравнения использовали хлорсеребряный электрод, наполненный насыщенным раствором хлорида калия, в качестве вспомогательного – платиновый. Сплавы были получены методом дуговой плавки в атмосфере аргона [1]. Для определения концентрации отдельных компонентов сплава, перешедших в раствор, использовали атомно-абсорбционный спектрометр Shimadzu AA-7000.
Результаты. В рамках выполненного эксперимента по электрохимическому поведению образцов Al–Cu–Fe–Cr потенциодинамическим методом в кислых и нейтральных растворах получены анодные поляризационные кривые. Изучено влияние pH на коррозионные характеристики сплавов. Выяснено, что в образце с большим содержанием меди наблюдается наименьшая скорость коррозии во всех испытуемых средах.
Выводы. Показано, что во всех электролитах коррозионные характеристики сплавов различны. Наибольшая активность наблюдается в 3 %-м растворе HCl, а наименьшая – в растворе H2SO4. Изучено влияние состава на электрохимическое растворение сплавов.

анодное растворение, сплавы, коррозия, физико-химический анализ, электрод, электрохимическая ячейка, потенциал, квазикристаллы.

 Скачать статью в формате PDF

1. Калмыков, К. Б. Фазовые равновесия в системе Al–Cu–Fe при температуре 853 К в области, богатой алюминием / К. Б. Калмыков, Н. Л. Зверева, С. Ф. Дуна-ев, Н. В. Казеннов, Е. В. Татьянин, Г. В. Семернин, Н. Е. Дмитриева, Ю. В. Балы-кова // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2.Химия.–2009.–Т.50,№2.–С.122–128.
2. Massiani, Y. Electrochemical corrosion behaviour of quasicrystalline coatings in di-lute acetic acid / Y. Massiani, S. Ait-Yaazza // Proc. of the 5th Inter. conf. on quasicrys-tals (Avignon, 22–26 May). – 1995.–P.790–793.
3. Dubois, J. M. Quasicrystalline coatings with reduced adhesion for cookware /  J. M. Dubois, A. Proner, B. Bucaille [et al.] // Ann. Chem. Fr. – 1994. – Vol. 19. – P. 3–25.
4. Veys, D. Electrochemical behavior of approximant phases in the Al–(Cu)–Fe–Cr sys-tem / D. Veys, C. Rapin, L. Aranda [et al.] // J. of Non-Crystalline Solids. – 2004. – № 11. – P. 1–10.
5. Widjaja, E. J. In situ studies of magnetron sputtered Al–Cu–Fe–Cr quasicrystalline thin films / E. J. Widjaja, L. D. Marks // Thin Solid Films. – 2002. – Vol. 420, 421. –  P. 295–299.
6. Kang, Y. Electrochemical behavior of low-pressure plasma-sprayed Al–Cu–Fe–Cr quasicrystalline coating / Y. Kang, C. Zhou, S. Gong, H. Xu // Vacuum. – 2005. – № 79. – P. 148–154.
7. Rudiger, A. Corrosion of Al–Cu–Fe quasicrystals and related crystalline phases / A. Ru-diger, U. Koster // J. of Non-Crystalline Solids. – 1999. – Vol. 250–252. – P. 898–902.