Підвищення корозійної стійкості алюмінієвих сплавів Al-Zn-Mg-Cu шляхом модифікування порошковим карбідом титану
DOI:
https://doi.org/10.34185/1562-9945-1-156-2025-19Ключові слова:
алюмінієві сплави, корозійна стійкість, модифікування сплавів, порошковий карбід, фізико-механічні властивості, корозійні випробуванняАнотація
Покращення характеристик промислових сплавів, зокрема їх корозійної стійкості, є актуальним завданням як для металургів, так і для фахівців із матеріалознавства. Впровадження нових технологій та вибір матеріалів для специфічних умов експлуатації стимулюють розробку технологічних методів зміни характеристик вихідних сплавів. Дослідження та впровадження нових ефективних модифікаторів і технологій модифікування є важливим напрямком досліджень. За певних умов експлуатації алюмінієві сплави, зокрема системи Al-Zn-Mg-Cu, піддаються значним корозійним впливам, що негативно позначається на їх механічних характеристиках і довговічності. Отже, проблема полягає в необхідності розробки нових підходів та технологій. Зокрема, в роботі пропонується метод модифікування означених сплавів порошковим карбідом титану, а також досліджується вплив такого модифікування на корозійну стійкість досліджуваного сплаву. Метою роботи є встановлення зв’язку між структурою, фізико-механічними властивостями та корозійною стійкістю. Для досягнення мети проведено модифікування порошковим карбідом титану сплавів В93 та В95, а також досліджені мікроструктури й корозійна стійкість до і після модифікування. Корозійні випробування, зокрема лабораторні, охоплювали визначення загальної, розшарувальної, міжкристалітної корозії та корозійного розтріскування, що дозволило оцінити ефективність запропонованого методу модифікування. Одержані результати підтвердили ефективність модифікування досліджуваних сплавів порошковим карбідом титану фракції 15 мкм. Спостереження за корозійними процесами вказали на зменшення загальної корозії, а саме площа корозійних осередків зменшилася з 70% до 50% після модифікування. Також було досягнуто значного зниження розшарувальної корозії в сплаві В95, що свідчить про покращення його корозійної стійкості. В обох модифікованих сплавах не спостерігалася міжкристалітна корозія, а корозійне розтріскування основного металу було відсутнє протягом 60 днів випробувань. Результати випробувань свідчать про підвищення корозійної стійкості після модифікування.
Посилання
Venher, V.V. (ed.). (2024). Rozvytok tytanovoi ta aliuminiievoi promyslovosti Ukrainy na innovatsiinii osnovi: perspektyvy ta obmezhennia. DU "In-t ekon. ta prohnozuv. NAN Ukrainy". https://tinyurl.com/ief-org-24
Kalinina, N.Ye., Nykyforchyn, H.M., Kalinin, O.V., Marukha, V.I., & Kyryliv, V.I. (2017). Struktura, vlastyvosti ta vykorystannia konstruktsiinykh nanomaterialiv. Prostir-M. https://nvd-nanu.org.ua/1d77909f-518b-24f6-e984-1a83de010161/
Nosova, T. V., Mamchur, S. I., Moroz, Y. V., & Tkachov, Y. V. (2024). Pidvyshchennia mekhanichnykh vlastyvostei konstruktsiinoi stali 09H2S. Journal of Rocket-Space Technol-ogy, 33(4), 35–40. https://doi.org/10.15421/452405
Ivasyshyn, A. D., Ostash, O. P., & Kuzmenko, M. M. (2014). Vplyv termichnoi obrobky na strukturu i tsyklichnu trishchynostiikist splavu Ti–10, 3Al–3, 0Zr–1, 2Si. Fizyko-khimichna mekhanika materialiv, 50(6). 73–81.
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/136883
Ostash, O. P., Andreiko, I. M., Markashova, L. I., Holovatiuk, Yu. V., Semenets, O. I., & Kovalchuk, L. B. (2013). Vplyv tryvaloi ekspluatatsii na strukturu i fizyko-mekhanichni vlas-tyvosti aliuminiievykh splaviv typu D16 i V95. Fizyko-khimichna mekhanika materialiv, 49(1), 18–27. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/135204
Kalinina, N. Y., Nosova, T. V., Tsokur, N. I., Glushkova, D. B., Kirichenko, I. G., & Dem-chenko, S. V. (2022). Increasing corrosion resistance of welded joints as a result of heat treatment. Physical Metallurgy and Heat Treatment of Metals, 3(3 (98)), 28–32. https://doi.org/10.30838/j.pmhtm.2413.270922.28.902
Kalinina, N. E., Hlushkova, D. B., Dzhur, Y. O., Khodyrev, S. Y., Kalinin, V. T., & Pol-ishko, S. A. (2020). Vplyv temperatury termichnoi obrobky na stiikist do mizhkrystalitnoi korozii zvarnykh ziednan. Journal of Chemistry and Technologies, 28(1), 34–41. https://doi.org/10.15421/082005
Kalinina, N. E., Hlushkova, D. B., Voronkov, A. I., Sanin, A. F., Kalinin, A. V., Nosova, T. V., & Bondarenko, O. V. (2020). Special features of the phase composition and structure of aluminum alloys modified by refractory nanocompositions. Functional Materials, 27(3), 508–512. https://doi.org/10.15407/fm27.03.508
Petrashov, O. C., Kapustian, O. Ye., Volchok, I. P., Mitiaiev, O. A., & Akimov, I. V. (2023). Doslidzhennia ta pidvyshchennia mekhanichnykh vlastyvostei syluminu AK7ch. Novi materialy i tekhnolohii v metalurhii ta mashynobuduvanni, (1), 36–42. https://doi.org/10.15588/1607-6885-2023-1-5
Ostash, O. P., Andreiko, I. M., Holovatiuk, Yu. V., Semenets, O. I., & Kovalchuk, L. B. (2014). Nyzkotemperaturna i koroziina tsyklichna trishchynostiikist aliuminiievykh splaviv D16ATNV i V95T1 pislia tryvaloi ekspluatatsii. Fizyko-khimichna mekhanika materialiv, (50,№ 3), 38-44. http://nbuv.gov.ua/UJRN/PHKhMM_2014_50_3_6
Kalinina, N. Ye., Nosova, T. V., Mamchur, S. I., Tsokur, N. I., & Komarov, M. O. (2021). Doslidzhennia protsesu modyfikuvannia lyvarnykh aliuminiievykh splaviv. Bulletin of Khar-kov National Automobile and Highway University, 94, 55. https://doi.org/10.30977/bul.2219-5548.2021.94.0.55
Dzhur, Ye., Kalinina, N., Dzhur, O., Kalinin, O., Nosova, T., & Mamchur, S. (2021). Pid-vyshchennia vlastyvostei deformovanykh aliuminiievykh splaviv modyfikovanykh nanokom-pozytsiiamy. Kosmichna nauka i tekhnolohiia, 27(6), 98–104. https://doi.org/10.15407/knit2021.06.098
Derzhspozhyvstandart Ukrainy. (1996). DSTU 2839-94 (HOST 1583-93). Splavy al-iuminiievi lyvarni. Tekhnichni umovy.
Derzhspozhyvstandart Ukrainy. (2008). DSTU EN 10045-1:2006 Materialy metalevi. Vy-probuvannia na udarnyi vyhyn za Sharpi. Chastyna 1. Metod vyprobuvannia (EN 10045-1:1990, IDT).
Derzhspozhyvstandart Ukrainy. (2008). DSTU EN 575:2006 Aliuminii ta aliuminiievi splavy. Lihatury, oderzhani pereplavlenniam. Tekhnichni umovy (EN 575:1995, IDT).
Franchuk, V. P., Laukhin, D. V., Ziborov, K. A., Rott, N. O., & Fedoriachenko, S. O. (2021). Vplyv teplofizychnykh protsesiv, shcho vidbuvaiutsia v zoni rukhomoho kontaktu, na mekhanichni vlastyvosti poverkhnevoho sharu materialiv. Collection of Research Papers of the National Mining University, 65, 118–129. https://doi.org/10.33271/crpnmu/65.118
Dotsenko, Yu. V., Selivorstov, V. Yu., Nasonov, D. M., & Nasonov, M. M. (2021). Per-spektyvy polipshennia vlastyvostei vtorynnykh lyvarnykh splaviv systemy Al-Si z vy-korystanniam protsesu modyfikuvannia. Information Technologies in Metallurgy and Ma-chine Building, 28–33. https://doi.org/10.34185/1991-7848.itmm.2021.01.022
Hirsch, J. (2019). Aluminium Alloys: Innovative Applications and Potential Markets. Springer.
Altenpohl, C. (2020). Modern Aluminum Alloys: Structure, Properties, and Manufactur-ing. Springer.
Fisichella, M., & Giovanni, S. (2021). Corrosion and Surface Treatment in Aluminium Alloys. CRC Press.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Системні технології
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
