автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.14, диссертация на тему:Изучение коррозионно-электрохимического поведения алюминия, легированного цинком и оловом, для использования в качестве протектора стали
Автореферат диссертации по теме "Изучение коррозионно-электрохимического поведения алюминия, легированного цинком и оловом, для использования в качестве протектора стали"
На правах рукописи
РГ5 ОД / Ш
Поздеева Наталья Александровна
ИЗУЧЕНИЕ КОРРОЗИОННО-ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ АЛЮМИНИЯ, ЛЕГИРОВАННОГО ЦИНКОМ И ОЛОВОМ, ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ ПРОТЕКТОРА СТАЛИ
Специальность 05.17.14. - «Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии»
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва, 2000
Диссертационная работа выполнена на кафедре коррозии металлов Московского государственного института стали и сплавов (Технологического университета).
Научный руководитель: доктор химических наук, профессор ЮЛ. Андреев
Официальные оппоненты: доктор химических наук, с.н.с. Г. П. Чернова кандидат химических наук, с.н.с. А.П. Пчельников
Ведущее предприятие: ЦНИИЧЕРМЕТ им. И.П.Бардина
Защита состоится « уСС&Л 2000 г. в /¿2 часов на заседании
специализированного совета К.053.08.03. при Московском Государственном инсттуте стали и сплавов по адресу: 117936, Москва, ГСП-1, Ленинский
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного института стали и сплавов.
Автореферат разослан «/У» 114Ър2М~ 2000 г. Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук профессор
Б.А. Самарин
кв6-141%
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы: Роль цинковых покрытий для защиты стали от атмосферной коррсшш в нейтральных растворах солей нелика. Однако, дефицит ципка, а также возрастание скорости коррозии Zn из-за загрязнения окружающей среды вызвали интерес к замене цинковых покрытий цинк-алюминиевыми. Существенная экономия '¿за. при использовании таких покрытий, связанная с более низкой плотностью Л1, а также их более высокая коррозионная стойкость в атмосферных условиях привели к разработке промышленной технологам получения стального листа с горячим 7х1-Л1 покрытием. Перспективна другая область применения этих покрытий -для защиты стальных труб, используемых в системах водо- и теплое набжемия.
Известно, что для защиты стали от коррозии разработано несколько типов 7льА1 покрытий. Наибольшее распространение получили «гальпалгом», содержащий 55 % А1, 1.6 % Я!, который хорошо зарекомендовал себя для защиты листовой стали от атмосферной коррозии. Кроме того, С.В. Самаричевым показано, что он может служить эффективным двусторонним протекторным покрытием на трубной стали в условиях холодного и горячего водоснабжения. В результате воздействия горячей воды довольно быстро корродирует преимущественно фаза, обогащенная ¿п, что с течением времени приводит к условиям, когда коррозионная стойкость покрытия полностью определяется защитным действием фазы, обогащенной А1. Коррозионная стойкость этой фазы на порядок выше стойкости 7л или фазы, обогащенной цинком. В этой связи признается целесообразным повышение содержания А1 по сравнению с его содержанием в типовом сплаве «гальвалюм». Однако вопрос об оптимальном содержании А1 в А1-2£п сплавах остается открытым. Наиболее перспективным является повышение содержания А1 в сплаве и переход по фазовому составу к ее- твердому
раствору согласно диаграмме состояния Увеличение содержания А1 в сплаве повышает его коррозионную стойкость и позволяет снизить толщину покрытий. Однако при этом возникает опасность пассивации алюминиевой составляющей сплава.
Целью данной работы было изучение закономерностей анодного растворения и коррозии алюминия с микродобавкой олова (> 0.1%) и сплавов Л1-2п и А1-2н-8п с повышенным содержанием А1 (>55 %) для использования в качестве материала анодных протекторов и, в частности, применительно к их использованию в виде горячих покрытий на трубах в системах водоснабжения.
Научная новизна: 1. Обнаружен эффект депассивации алюминия в нейтральном безхлоридном водном растворе за счет легирования микродобавкой (£0.1 масс.%) олова.
2. Предложена физико-химическая модель депассивирующего влияния добавок олова или пинка на алюминий, согласно которой оно вызывается высокой термодинамической активностью этих металлов, особенно олова, в поверхностном слое алюминия.
Практическая значимость работы: Результаты изучения коррозионно-элекчрохимического поведения алюминия, легированного /п и БII, открывают перспективу замены цинка или сплавов 7л1-А1, богатых цинком, на алюминий с микродобавкой олова или сплавы /\1-Zn-Sn. богатые алюминием, для использования в качестве протекторного материала не только в растворах с высокой концентрацией хлор-ионов, по и в безхлоридных или мапохлоридных растворах. На основе результатов диссертационной работы разработаны А1-2п и Л1-2п-8п покрытия и технология их нанесения (с участием Я.Н. Липкина) на стальные трубы для использования в системах водо- и теплоснабжения многоквартирных домов и промышленных объектов.
Публикации: Основное "содержание диссертации изложено в пяти работах, указанных в конце автореферата.
Апробация работы: Основные результаты диссертации докладывались на 50-й научной конференции аспирантов и студентов МИСиС (Москва, 1996 г) и на III Международном кошрессе «Защита-98» (г. Москва, 8-11 июня 1998 г).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В качестве объектов исследования использовались чистые AI (99.99), Zn (99.98), Sri (99.99), двухкомпонентные сплавы Al-Sri с содержанием олова 0.1 и 1 % и сплавы Al-Zn с содержанием цинка (масс. %): 1, 5, 10, 23 %, а также трехкомпонентные сплавы системы Al-Zn-Sn с содержанием (масс. %) цинка 1, 5, 10, 23 % и олова 0.1 и 1 %. Все сплавы готовили в алундовых тиглях в печи сопротивления при температуре 700 °С под слоем флюса состава (%): NaCl - 32.5; KCl - 32.5; LiCl - 35. Легирование оловом проводили из флюса в соответствии с обменной реакцией:
AI + Sn2+ AI'+ + Sn и прямой добавкой легирующего компонента в шихту. Из расплава в кварцевую трубку с внутренним диаметром 4 мм вытягивали столбики длиной 4-5 см, которые закаливали в воду из жидкого состояния. Кроме этого сплав подвергали различным видам термообработки (ТО). Фазовый состав сплава контролировали металлографически и рентгенографически на установке ДРОН-2.
Для протекторных испытаний использовали литые образцы, которые получали литьем сплава иа огнеупор, а затем механически доводили до прямоугольной формы размером 25*25*15 мм.
Электрохимическое поведение сплавов исследовали
потенциодинамическим методом со скоростью развертки потенциала 1-10 мВ/с в растворе 0.5 М Кинетику селективного растворения
ставов изучали гальваностатическим и потенциостатическим методами на потенциостате П-5848. Изменения потенциала и тока фиксировали на регистрирующем приборе КСП4. Потенциалы электродов измеряли относительно хлоридсеребряного электрода сравнения. Значения потенциалов в автореферате даются относительно стандартного водородного электрода.
Для изучения коррозионных и протекторных свойств сплавов проводили их прямые коррозионные испытания в контакте со ст.З. Стендовые испытания, моделирующие условия горячего водоснабжения, проводили на отрезке трубы из ст.З с покрытием из сплава A123Za. Испытания проводили в специально сконструированной ячейке, через которую 10 ч/сутки пропускали модельную водопроводную воду состава (мг/л): N32804 - 300, ЫаС1 - 50; ОЖ - 0.5 при 80 °С. Периодически фиксировали потенциал коррозии покрытия и снимали начальные участки поляризационных кривых (скорость развертки 0.2 мВ/с). Скорость коррозии покрытия определяли методом Стерна-Гири но величине поляризационного сопротивления, а также напрямую по результатам химического анализа раствора на продукты коррозии. Анализ раствора на содержание 7,п, А1, Бп, Ре проводили методом атомно-эмиссионной спектроскопии (АЭС) на спектрометре «Бре^оти» фирмы «Вакё». Анализ поверхности сплава А1-8п проводили методом Оже-спектроскопии.
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ТЕРМООБРАБОТКИ НА ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ И КОРРОЗИОННО-ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ Л12л СПЛАВОВ.
1. Исследование влияния режима термообработки на фазовое состояние сплава А1232и.
Коррозионная стойкость (КС) алюминий-цинковых сплавов в большой степени зависит от их структуры, которая, в свою очередь, определяется режимом ТО. В связи с этим образцы исследуемого сплава подвергали следующим видам термообработки:
- Т1 - закалка в воду из жидкого состояния;
- Т2 - гомогенизирующий отжиг при Т = 500 °С в течение 1 ч с последующим охлаждением в воду;
- ТЗ - гомогенизирующий отжиг при Т = 500 °С в течение 1 ч с последующим охлаждением на воздухе;
- Т4 - гомогенизирующий отжиг при Т = 500 °С в течение 1 ч с последующим охлаждением с печью;
Фазовый анализ сплава проводили металлографическим и рентгенографическим методами.
На основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что, несмотря на то, что сплав относится к области твердого раствора, ускоренное охлаждение приводит к образованию гетерогенной структуры. В структуре закаленного сплава обнаружено существование областей метастабильной цинковой (разы, находящейся в мсждузеренном пространстве а- фазы. Отжиг приводит к образованию равновесной структуры в соответствии с фазовой диаграммой. Образуется а- фаза и г|-фаза.
2. Изучение коррозионно-электрохимического поведения сплава А1237,п.
Изучение электрохимического поведения сплава А1232п в нейтральном сульфатном растворе указывает па зависимость характера растворения сплава от режима ТО. Наличие в структуре сплава, подвергнутого ускоренному охлаждению, метастабплыюй цинковой фазы определяет характер его элекгрохимического поведения. На стадийность растворения указывает характер анодных поляризационных кривых (АПК) (рис.1), которые отражают существование двух кинетических областей анодного растворения: активной и пассивной, причем анодная пассивация необратима. Снятие кривой обратного хода или повторное снятие АПК не позволяют получить анодную петлю. Это объясняется тем, что при наложении тока происходит селективное растворение (СР) цинка из метастабильной цинковой фазы и при достижении весьма малой концентрации цинка в поверхностном слое а-раствора, заканчивается переходом сплава в пассивное состояние.
Рис.1 Анодные поляризационные кривые (1-4) сплава А1232п с различной термообработкой в 0.5 М Ыа2504 при 25 и 80 °С (6) (Т1). Уразв=1мВ/с. 1 - Т1; 2 - Т2; 3 - ТЗ; 4 - Т4; 5 - кривая обратного хода для 11.
Серия опытов по хроноамперометрии и хронопогенциометрии также подтверждает предположение о стадийности растворения сплава - в частности, наличием переходного времени т на хронопотенциограмме (рис.2) и постоянство величины Гт, являющейся критерием диффузионного механизма СР сплава. Рассчитанные по этим методам коэффициенты диффузии оказываются значительно выше (порядок Ю"13 см2/с) коэффициентов диффузии для сплава, рассчитанных методом экстраполяции с высоких температур (~ Ю~2~' см2/с).
А)
600
о
100
200 и
300
400
600
\
Рис.2 Хронопогенциограммы сплава А!23/н с Т1 (А) и ТЗ (Б) при 25 (1) и 80 (2) °С.
Медленная скорость охлаждения сплава приводит к образованию структуры, близкой к равновесной: в структуре сплава отсутствует метастабильная цинковая фаза. В этом случае происходит фазоселективпое растворение сплава: растворяется г|- фаза, представляющая собой практически чистый цинк. Отсутствие активной области растворения на АПК и характер хроноамлерограмм и хронопотеициограмм подтверждают это предположение.
Сильное влияние на электрохимическое поведение этого сплава оказывает температура. Повышение температуры раствора от комнатной (25 °С) до 80 °С значительно расширяет область активного растворения цинка и оказывает сильное депассивирующее действие на анодное поведение алюминия. В целом повышение температуры раствора приводит к одновременному растворению обоих компонентов сплава, снижает поляризационное сопротивление анодного растворения сплава и благоприятствует использованию этого сплава в качестве протектора стали в горячей воде.
3. Исследование коррозионного поведения сплава А1237п
Для изучения коррозионного поведения сплава Ai23Z.ii с различными видами ТО проводили прямые коррозионные испытания в модельной водопроводной воде (80 °С) с отбором проб на атомно-эмиссионный анализ. Исследования показали, что независимо от режима ТО, в раствор переходит предпочтительно Ъъ. и соотношение 7:п/'А] в растворе существенно выше этого же соотношения в сплаве. Однако более коррозионно-стойким является сплав с равновесной структурой. Помимо метода АЭС коррозионные характеристики сплавов изучали по начальным участкам анодной и катодной ветвей по методу Стерна-Гири. Были определены величины поляризационных сопротивлений и токи коррозии закаленных сплавов. Токи,
рассчитанные по методу поляризационных сопротивлении и но данным анализа на 7м и А1, хорошо коррелируют между собой (табл. 1).
Таблица 1
Поляризационные сопротивления ток коррозии ¡к и отрицательный показатель изменения массы Кт" -104 сплава А1237п в модельной водопроводной воде, рассчитанные по данным атомно-эмиссионного анализа
и по методу Стерна-Гири.
ТО
Т1
Т2
¡к, мкА/'см , метод поляризационного сопротивления
25 "С 80 "С
4.8 1.8
10.5
4.6
Яп, кОм/см2
25 "С
3.0 6.5
80 "С
"То"
2.6
к,„-юл
г/(см2-ч)
25 С
5.76 2.16
80 иС
12.6 5.52
¡1, мкА/см2, химический анализ
25~°с"
4.2 1.6
80 иС
9.2 4.0
Данные таблицы показывают, что сплав А.1232п имеет токи коррозии меньшие, чем «гальвалюм» (¡корр «гальвалюма» - 16.4 мкА/см2), что позволяет сделать вывод о большей коррозионной стойкости сплава по сравнению с «гальвалюмом».
Для изучения протекторных свойств сплава изучали контактную коррозию пары ст.З-сплав в течение 10 суток в модельной водопроводной воде при 80 "С. Анализ результатов показывает, что только закаленный сплав обеспечивает надежную протекторную защиту стали, по крайней мере, па начальном этапе. Для изучения вопроса о сохранении протекторных свойств закаленного сплава после растворения цинковой фазы была снята анодная поляризационная кривая после значительного обесцинкования в ходе первичной анодной поляризации. Большие токи для сплава по сравнению с токами анодного растворения а- фазы или чистого А] и соответственно -
меньшие Яп позволяют сделать предположение о сохранении сплавом защитных по отношению к стали свойств. Для окончательного решения этого вопроса были проведены стендовые испытания отрезка трубы с покрытием A123Zn в потоке модельной водопроводной воды при 80 °С с периодическим анализом раствора на А1, Zn и Ре (рис.3). При этом фиксировали изменение потенциала покрытия и но начальным участкам поляризационных кривых определяли токи коррозии. Испытания показали, что происходит селективное растворение цинка из покрытия. Стабилизация скорости коррозии и потенциала соответствуют существенному обогащению поверхности алюминием за счет накопления а- фазы. При этом после испытания в течение 60 суток на образце не обнаружено следов ржавчины.
Сравнение результатов эксперимента с аналогичными данными для «гальвалюма» показывает, что сплав А1237п является более коррозионно-стойким, чем «гальвалюм», сохраняя при этом хорошие протекторные свойства по отношению к трубной стали.
Рис.3 Кинетика выхода компонентов покрытия сшивом А1232п (Т1) трубной стали в модельную водопроводную воду, Т=80 °С; 1-2п; 2-А1; З-Ре.
3. Изучение электрохимического поведения A)-Zn сплавов.
Для решения вопроса о возможности дальнейшего понижения концентрации Zn в сплаве было изучено электрохимическое поведение сплавов в широком интервале концентрации Zn (от I до 23 %). Показано, легирование алюминия цинком сильно влияет на анодное поведение Л1, депассивируя его (рис.4). Полученный эффект мы связываем, прежде всего, с высокой термодинамической активностью Zu в поверхностном слое AI-Zn сплава, которая особенно высока в метастабильиой цинковой фазе, образующейся при закалке из жидкого состояния. Однако, даже при небольшой концентрации Zn в сплаве, как следует из рис.4, сохраняется депассивирующее влияние Zn (возникает активная область анодного растворения).
В связи с этим проведен термодинамический расчет поверхностной активности Zn в Al-Zn сплавах (твердый раствор) с использованием формулы Жуховицкого-Г'уггенгейма для расчета поверхностного обогащения сплава компонентом с меньшей величиной AGS>|° <
Рис.4 Влияние концентрации Zn в сплавах AlZn на их анодное поведение в 0.5 М Na2S04 при 25 °С. 1 - Al23Zn; 2-A110Zn; 3 - AI5Zn; 4 - AllZn; 5-A1(T1).
X
С
N
N , + N , • С '
где
С = схр
(2)
где- - поверхностная энергия Гиббса для чистого Zn^,
ЛО,ш2° - поверхностная энергия Гиббса для чистого А1; X] - мольная доля '/л\ в поверхностном слое (Г1С) сплава; %2 - мольная доля А1 в ПС сплава; N1 - мольная доля 2п в объеме сплава; ■ N2 - мольная доля А1 в объеме сплава.
Расчет показывает, что коэффициент поверхностного обогащения х/ЛО для сплава с массовой долей 5 % равен 32.2, а для сплава с массовой долей 10 % равен 18.7. Таким образом, происходит обогащение поверхностного слоя сплава цинком по сравнению с его содержанием в объеме сплава. Возможный механизм обогащения поверхности сплава цинком (или другим поверхностно активным металлом) связан, по-видимому, с образованием высокой концентрации вакансий в ПС сплава при его анодном растворении, что обеспечивает высокую скорость диффузионного подвода цинка из объема сплава к поверхности. Вместе с тем, как из данных расчета, так и из экспериментальных данных видно, что депассивирующее влияние цинка на А1 сравнительно невелико. Поэтому возникло предположение о возможности повышения депассивирующего эффекта путем замены '¿п металлом с меньшей поверхностной энергией. В качестве такого металла было выбрало олово.
ИЗУЧЕНИЕ К0РР03И01ШО-ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ АЛЮМИНИЯ С МИКРОДОБАВКОЙ ОЛОВА И СПЛАВА А1-/>1-8п
Термодинамический расчет поверхностного обогащения сплавов АЬБп оловом (по формулам (1)-(2)), аналогичный расчету, проведенному для сплавов А1-7п, показывает, что введение в А] микродобавок олова (0.1 и 1 масс.%) приводит к еще более значительному обогащению поверхности сплава оловом по сравнению с 7х\ (коэффициент поверхностного обогащения равен 169.8 и 125.8 соответственно), что и является основной причиной депассивирующего влияния олова на А.1. Исследование методом Оже-спсктроскопии поверхности этих сплавов качественно подтвердило обогащение поверхности сплава оловом. Электрохимические исследования показали (рис.5), что легирование А1 оловом приводит к активации А1 в безхлоридном растворе. Как следует из рис.5 депассивиругощее влияние олова на А1 выражается в следующих признаках:
1) в смещении потенциала свободной коррозии сплава в отрицательную область и приближение его к значению равновесного потенциала А1,
2) в наличии на анодной поляризационной кривой области активного растворения.
1С)
! щ 800
щ
400
О
0
0,5
I, мЛ/'см
$о\
____!
Рис.5 Анодные поляризационные кривые сплава А]-0.1%8п с различной ТО в 0.5 М Ыа2504 (25 °С). 1 - ТО 1-охлаждение в воду из жидкого состояния; 2 - Т02-гомогенизирующий отжиг при 600 "С в течение 8 ч с последующим охлаждением в воду; 3 - ТОЗ-гомогенизирующий отжиг при 600 °С в течение 8 ч с последующим охлаждением с печыо; 4 -Т02+гомогенизирующий отжиг при 400 "С в течение 16 ч с последующим охлаждением в воду; 5 - А1.
При этом, как следует из рис.5, существенное влияние на электрохимическое поведение сплава оказывает режим ТО. Можно полагать, что основная роль в активации А1 принадлежит олову, находящемуся в составе твердого раствора. Закалка в воду из жидкого состояния приводит к фиксации высокотемпературного состояния, т.е. к повышенному содержанию олова в составе твердого раствора. Однако, сплав при этом недостаточно устойчив. Он подвержен старению. Это проявляется в том, что за период 20-25 дней сплав изменяет свои электрохимические свойства. Потенциал коррозии сплава сохраняет свое значение минус 1220 мВ, но при этом область активного растворения отсутствует, хотя токи анодного растворения в пассивном состоянии остаются все же выше токов анодного растворения чистого алюминия. Закалка сплава с более низкой температуры, а также медленное охлаждение приводит к понижению концентрации Бп в
составе твердого раствора, и как следствие, к сокращению области активного растворения. При этом токи растворения сплава выше токов растворения чистого А). Нуждается в объяснении тот факт, что лосле 8 ч пропускания анодного тока и последующего его отключения потенциал сплава каждый раз возвращался к исходному значению (рис.6). При включении тока поверхность сплава обедняется оловом и потенциал приближается к потенциалу пассивности А1. Однако этому препятствует подвод олова из нижележащих слоев сплава за счет диффузии атомов 5п по вакансиям, инжектируемым в глубину сплава в процессе анодного растворения (механизм Пикеринга - Вагнера). Релаксацию потенциала примерно в течение 1 ч после отключения тока можно трактовать как восстановление высокой поверхностной активности, а следовательно, и деиассивирующего влияния олова за счет диффузии его атомов по вакансиям из глубины сплава. Диффузию атомов олова из объема сплава с низкой концентрацией в поверхностный слой с высокой термодинамически обусловленной концентрацией можно рассматривать как случай восходящей диффузии.
-Е, мВ (с.в.э.)
I I
I !
1200
600
900
300
8
24 32 48 1. ч
Рис.6 Циклическое изменение потенциала при пропускании анодного тока (Ф) и его отключении (Т) для сплава А1-1%8п в растворе 0.5 М ИагБО^ 1=50 мкА, площадь образца 5 см2.
Коррозионные исследования сплавов Л1-8п подтвердили результаты изучения их анодного растворения: они показали, что сплав А1-8п можно использовать в качестве анодного протектора, но его эффективность сравнительно невелика (табл.2).
Таблица 2
Сравнительная характеристика эффективности протекторных сплавов
на основе алюминия
Сплав Токоотдача, кпд Защитный
(Т01) А-ч/кг протектора, эффект для
теоретическая Практическая % ст.З, %
A123Z.ii 1857 1600 86 95
АЫБп 2980 1790 60 98.7
АЫгп-ТЯп 2952 2510 85 96.1
Поэтому были изучены сплавы, легированные наряду с оловом также и цинком. При анализе одновременного влияния олова и цинка на анодное поведение А1 следует рассматривать конкурирующую адсорбцию олова и цинка в ПС сплава. Расчет показывает, что в сплаве А1-2п-8п большей поверхностной активностью обладает олово. Вместе с тем можно полагать, что цинк в А1 также поверхностно активен. Это следует из сравнения потенциалов свободной коррозии чистого А1 и сплава А1-12п. Видно, что небольшая добавка 7л сдвигает потенциал коррозии А1 примерно на 0.3 В в область потенциалов, где может происходить растворение 7п. Совместное легирование алюминия оловом и цинком приводит к стабилизации твердого раствора олова в алюминии. Такой сплав имеет потенциал коррозии минус 840 мВ и находится в активном состоянии. Для изучения коррозионных и протекторных свойств сплавов, проводили прямые коррозионные испытания контактных пар ст.З-сплав А1-1Б и и ст.З -сплав А1-17л-18п в растворе Ыа2804
с концентрацией 0.5 г/л в течение 120 ч. Для каждой контактной пары определяли состав коррозионной среды до и после испытаний методом атомно-эмиссионного анализа растворов на содержание ионов Zn, Al, Sn, Fe. Сравнение эффективности протекторных сплавов на основе алюминия (табл.2) показывает, что все они, обеспечивая практически полную защиту стали, отличаются величиной токоотдачи: наилучшую - имеет сплав Ai-lZn-lSn, который но этой характеристике превышает Zn протектор (820 А-г/кг) примерно в 3 раза. Это означает, что замена Zn-протектора сплавом Al-lZn-ISn позволяет в 3 раза уменьшить металлоемкость протектора (или протекторного покрытия) и за счет этого (при одинаковой рыночной стоимости I кг Zn и А1) получить значительный экономический эффект. Его величина зависит от конкретной области применения протекторных сплавов. В частности, рекомендуется использовать сплавы A123Zn и Al-lZn-lSn для покрытия внутренней и внешней поверхности труб из углеродистой стали, а также в виде накладок для тештообмениого оборудования и внутриквартирных разводок в системах водо- и теплоснабжения взамен труб из углеродистой (без покрытия) и нержавеющей стали, а также латуни. Научно-исследовательской фирмой «Противокор» (директор Я.Н. Липкин) разработана технология и механизированная линия для нанесения таких покрытий с производительностью 11 млн.пог.м/г. Планируется чистая прибыль на 1 пог.м труб с AJ-Zn-(Sn) покрытием составляет от 1.6 до 4.3 руб. в ценах авг. 99 г. (для труб диаметром от 10 до 28 мм).
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ:
1. В безхлоридном нейтральном растворе (0.5 М при комнатных температурах обнаружен эффект депассивирующего влияния на алюминий микродобавки (><).1 масс.%) олова. Он проявляется в двух признаках: 1)значительное смещение потенциала А1 в отрицательную сторону до величины Е=-1220 мВ (с.в.э.) и 2)возникновение на анодной кривой области акгивного растворения алюминия. Наиболее сильно этот эффект наблюдается для сплавов, закаленных с высокой температуры, и, в меньшей степени, - после их отжига. Похожий эффект наблюдается при легировании алюминия цинком, однако его депассивирующее влияние проявляется меньше и при существенно больших концентрациях, чем в случае легирования оловом.
2. Для объяснения эффекта депассивирующего влияния легирующих металлов (Бп, Zn) на алюминий предложена термодинамическая модель обогащения поверхности алюминия легирующим металлом с меньшей поверхностной энергией и несклонным к пассивации. Реализация равновесного состояния поверхностного слоя (ПС) сплава обеспечивается инжекцией атомных вакансий из ПС в объем сплава при его анодном растворении, ускорением но этой причине процессов диффузии в приповерхностном слое, выравнивающих химические потенциалы атомов в ПС и в объеме сплава.
3. Изучено влияния режима термообработки на электрохимическое и коррозионное поведение сплава А1232п. Показано, что закаленный сплав сочетает хорошую коррозионную стойкость с высоким протекторным действием по отношению к трубной стали в нейтральной среде, что обусловлено образованием метастабильной цинковой фазы вследствие ускоренного охлаждения.
4. Показано, что сплав Al-lSn, закаленный с высоких температур, является протекторным по отношению к стали 3 в нейтральной безхлоридной среде с токоотдачей 1790 А-ч/кг, более высокой по величине, чем у сплава A123Zn.
5. Показано, что закаленный сплав AJ-lZn-lSn, является протекторным по отношению к стали 3 в нейтральной безхлоридной среде с токоотдачей 2510 А-ч/кг, более высокой по величине, чем у сплава A123Zn.
6. Изучение коррозионпо-электрохимнческого поведения Al-Zn, Al-Sn и Al-Zn-Sri сплавов позволило выделить наиболее перспективные из них для использования в качестве анодных протекторов, в частности, в виде покрытий на трубной стали как альтернатива цинковому покрытию. Экономически выгодна замена цинковых покрытий на стальном полуфабрикате (трубы, лист, проволока, метизы) на горячие покрытия из сплавов на основе алюминия, так как при одинаковой толщине металлоемкость такого покрытия (по цветным металлам) существенно -примерно в 3 раза - снижается.
Основное содержание диссертации изложено в работах:
1. Морозова Л.Ю., Самаричев C.B., Поздесва H.A., Липкин Я.Н., Андреев Ю.Я. Изучение влияния режимов термической обработки па коррозионно-электрохимическое поведение сплава A177Zn в нейтральном растворе. // Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. - №6. -1996. - С.60-64.
2. Самаричев C.B., Поздеева H.A., Морозова Л.Ю., Андреев Ю.Я. Коррозионно-электрохимическое поведение сплава A177Zn с различной термообработкой в нейтральном растворе. // Защита металлов. - т.ЗЗ. -- 1997 - №6. -- С.616-620.
3. Андреев Ю.Я., Поздеева H.A., Самаричев C.B., Пружина Р.Г., Гончаров A.B. Депассивируюгцее влияние микродобавок олова на коррозионно-электрохимическое поведение алюминия и его сплавов с цинком в нейтральном бесхлоридном растворе. // Защита металлов. -т.35. - 1999. - №3. - С. 303-308.
4. Поздеева H.A. Изучение влияния термической обработки на коррозионно-электрохимическое поведение сплава A123Zn. // 50^ научная конференция молодых специалистов и студентов МИСиС. Тезисы докладов. 1996. - M.: МИСиС - С.79.
5. H.A. Поздеева, Ю.Я. Андреев, C.B.Самаричев, Л.Ю. Морозова, Р.Г. Пружина. Влияние микродобавки олова на коррозионно-электрохимическое поведение Al-Zn протекторов. // III Международный конгресс «Защита-98». Тезисы докладов -М., 1998. -С. 197.
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Поздеева, Наталья Александровна
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Проблема защитного покрытия водопроводных труб
1.2. Применение горячих алюминий цинковых покрытий для защиты стального листа и труб
1.3. Протекторные сплавы на основе А
1.4. Постановка задачи
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ И ССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Сплавы системы к\-Ъа
2.1.2. Сплавы системы АЬ-Бп
2.1.3. Сплавы системы А1-2п-8п
2.2. Выбор электролита для проведения исследований
2.3. Электрохимические методы исследования
2.3.1. Измерение потенциала коррозии
2.3.2. Потенциодинамические методы метод поляризационного сопротивления
2.3.3. Потенциостатический метод (хроноамперометрия)
2.3.4. Гальвано статический метод
2.4. Физические методы исследования
2.4.1. Металлографический анализ
2.4.2. Рентгеновские методы анализа
2.4.3. Весовые методы
2.4.4. Метод атомно-эмиссионного анализа растворов
2.4.5. Метод Оже - спектроскопии
2.5. Стендовые испытания
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ И КОРРОЗИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ АЛЮМИНИЙ-ЦИНКОВЫХ СПЛАВОВ
3.1. Электрохимическое поведение сплава А1232п
3.1.1. Потенциодинамические характеристики сплава А1232п, закаленного из жидкого состояния
3.1.2. Влияние термообработки на потенциодинамические характеристики сплава А123гп
3.1.3. Хроноамперометрические исследования сплава А1232п
3.1.4. Хронопотенциометрические исследования сплава А1232п
3.1.5. Анализ результатов изучения электрохимического поведения сплава А1232п в нейтральном безхлоридном растворе
3.2. Коррозионное поведение сплава А1232п
3.3. Протекторные свойства сплава А123Еп
3.4. Влияние концентрации цинка в сплавах А12п на их анодное поведение
3.5. Термодинамический расчет поверхностного обогащения сплавов А1-2п цинком
3.6. Анализ результатов исследования коррозионно-электрохимического поведения богатых алюминием А1-2п сплавов
4. ВЛИЯНИЕ МИКРОДОБАВКИ ОЛОВА НА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ И КОРРОЗИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ АЛЮМИНИЯ
4.1. Термодинамический расчет поверхностного обогащения АЬ-Бп сплавов оловом
4.2. Влияние микродобавки олова на анодное поведение А1 в растворе 0.5 М На
Введение 2000 год, диссертация по химической технологии, Поздеева, Наталья Александровна
Роль цинковых покрытий для защиты стали от атмосферной коррозии в нейтральных растворах солей велика. Однако, дефицит цинка, а также возрастание скорости коррозии Zn из-за загрязнения окружающей среды вызвали интерес к замене цинковых покрытий цинк-алюминиевыми. Существенная экономия Zn при использовании таких покрытий, связанная с более низкой плотностью Al, а также их более высокая коррозионная стойкость в атмосферных условиях привели к разработке промышленной технологии получения стального листа с горячим Zn-Al покрытием. Перспективна другая область применения этих покрытий - для защиты стальных труб, используемых в системах водо- и теплоснабжения.
Известно, что для защиты стали от коррозии разработано несколько типов Zn-Al покрытий. Наибольшее распространение получили «гальвалюм», содержащий 55 % А1, 1.6 % Si, который хорошо зарекомендовал себя для защиты листовой стали от атмосферной коррозии. Кроме того, C.B. Самаричевым показано, что он может служить эффективным двусторонним протекторным покрытием на трубной стали в условиях холодного и горячего водоснабжения. В результате воздействия горячей воды довольно быстро корродирует преимущественно фаза, обогащенная Zn, что с течением времени приводит к условиям, когда коррозионная стойкость покрытия полностью определяется защитным действием фазы, обогащенной А1. Коррозионная стойкость этой фазы на порядок выше стойкости Zn или фазы, обогащенной цинком. В этой связи признается целесообразным повышение содержания А1 по сравнению с его содержанием в типовом сплаве «гальвалюм». Однако вопрос об оптимальном содержании А1 в Al-Zn сплавах остается открытым. Наиболее перспективным является повышение содержания А1 в сплаве и переход по фазовому составу к а - твердому раствору согласно диаграмме состояния. Увеличение содержания А1 в б сплаве повышает его коррозионную стойкость и позволяет снизить толщину покрытий. Однако при этом возникает опасность пассивации алюминиевой составляющей сплава. В связи с этим рассмотрена возможность активации алюминиевой составляющей сплава путем введения в его состав микродобавок третьего компонента. В качестве такого компонента выбрано
Целью данной работы было изучение закономерностей анодного растворения и коррозии сплавов к\-Ъ& и А1-Еп-8п с повышенным содержанием А1 (>55 %) применительно к их использованию в виде горячих покрытий на трубах в системах водо- и теплоснабжения. 7
Заключение диссертация на тему "Изучение коррозионно-электрохимического поведения алюминия, легированного цинком и оловом, для использования в качестве протектора стали"
ВЫВОДЫ
1. В безхлоридном нейтральном растворе (0.5 М Ка2804) при комнатных температурах обнаружен эффект депассивирующего влияния на алюминий микродобавки (>0.1 масс.%) олова. Он проявляется в двух признаках: 1) значительное смещение потенциала А1 в отрицательную сторону до величины Е=-1220 мВ (с.в.э.) и 2) возникновение на анодной кривой области активного растворения алюминия. Наиболее сильно этот эффект проявляется для сплавов, закаленных с высокой температуры, и, в меньшей степени, - после их отжига. Похожий эффект наблюдается при легировании алюминия цинком, однако его депассивирующее влияние проявляется меньше и при существенно больших концентрациях, чем в случае легирования оловом.
2. Для объяснения депассивирующего влияния легирующих металлов (Эп, Ъп) на алюминий предложена термодинамическая модель обогащения поверхности алюминия легирующим металлом с меньшей поверхностной энергией и несклонным к пассивации. Реализация равновесного состояния поверхностного слоя (ПС) сплава обеспечивается инжекцией атомных вакансий из ПС в объем сплава при его анодном растворении, ускорением по этой причине процессов диффузии в приповерхностном слое, выравнивающих химические потенциалы атомов в ПС и в объеме сплава.
3. Изучено влияние термообработки на коррозионное и электрохимическое поведение сплава А1232п. Показано, что закаленный сплав сочетает хорошую коррозионную стойкость с высоким протекторным действием по отношению к трубной стали в нейтральной среде, что обусловлено образованием метастабильной цинковой фазы вследствие ускоренного охлаждения.
118
4. Показано, что сплав А1-18п, закаленный с высоких температур, является протекторным по отношению к стали 3 в нейтральной безхлоридной среде с токоотдачей 1790 А-ч/кг, более высокой по величине, чем у сплава А1232п.
5. Показано, что закаленный сплав А1-12п-18п, является протекторным по отношению к стали 3 в нейтральной безхлоридной среде с токоотдачей 2510 А-ч/кг, более высокой по величине, чем у сплава А1232п.
6. Изучение коррозионно-электрохимического поведения А1-2п, А1-8п и А1-2п-8п сплавов позволило выделить наиболее перспективные из них для использования в качестве анодных протекторов, в частности, в виде покрытий на трубной стали как альтернатива цинковому покрытию. Экономически выгодна замена цинковых покрытий на стальном полуфабрикате (трубы, лист, проволока, метизы) на горячие покрытия из сплавов на основе алюминия, так как при одинаковой толщине металлоемкость такого покрытия (по цветным металлам) существенно -примерно в 3 раза - снижается.
7. Совместно с фирмой «Противокор» (директор к.т.н. Я.Н. Липкин) разработан проект по использованию сплавов А1232п и А1-12п-18п для покрытия горячим способом внутренней и внешней поверхности труб из углеродистой стали, а также в виде накладок для теплообменного оборудования и внутриквартирных разводок в системах водо- и теплоснабжения.
Фирма «Противокор» разработала технологию и механизированную линию для нанесения этих покрытий на трубную сталь и в настоящее время внедряет ее на металлургических заводах России. Для цеха с производительностью И млн.пог.м/год планируемая чистая прибыль на 1 пог.м трубы с А1-2п-(8п) покрытием составляет от 1.6 до 4.3 руб для труб 0 10-28 мм (в ценах августа 1999 г).
119
Библиография Поздеева, Наталья Александровна, диссертация по теме Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии
1. К.К. Полякова, B.C. Конопляный. Защитные покрытия труб. М.: Металлургия, 1975. - 215 с.
2. Я.Х. Бакалюк, Е.В. Проскуркин. Трубы с металлическими противокоррозионными покрытиями. М.: Металлургия, 1985. - 201 с.
3. Рейзин Б.Л., Стрижевский И.В., Шевелев Ф.А. Коррозия и защита коммунальных водопроводов. М.: Стройиздат, 1979. - 398 с.
4. Томашов Н.Д., Чернова Т.П. Теория коррозии и коррозионностойкие конструкционные сплавы. М.: Металлургия, 1993. - 416 с.
5. Проскуркин Е.В., Попович В.А., Мороз А.Т. Цинкование. Справочник. -М.: Металлургия, 1988. 528 с.
6. Виткин А.И., Тейндл И.И. Металлические покрытия листовой и полосовой стали. М.: Металлургия, 1971. - 493 с.
7. Рачев X., Стефанова С. Справочник по коррозии: Пер. с болг. М.: Мир, 1982,- 520 с.
8. Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику: Пер. с англ. Л.: Химия, 1989. - 456 с.
9. Проскуркин Е.В., Бакалюк Я.Х., Жолудев М.Д., Митников И.Е., Норвилло Н.Ю., Сазонов Р.Л. // Водоснабжение и санитарная техника. -1981. -т. -с.16-18.
10. Ю.Зильберфарб М.И., Алексеев С.Н., Гриш ко А.Г., СтруговаЮ.Н. //Защита металлов. 1970. - №5. - с.621-622.
11. П.Другов П.Н., Жук Н.П., Маей С.Я. // Защита металлов. 1978. - №.5. -с.613-617.
12. Кечин В.А., Люблинский Е.Я. Цинковые сплавы. М.: Металлургия, 1986. - 245 с.
13. Бакалюк Я.Х. //Черная металлургия. 1983. - №9. - с.25-33.
14. Мерекина H.A. //Черная металлургия. 1983. - №12. - с.20-24.120
15. Проскуркин Е.В., Каряка Л.M. Новые цинк-алюминиевые покрытия: йнформ. ВИНИТИ. М. , ВИНИТИ (1991).
16. Тенденции развития производства листовой стали с цинкалюминиевыми покрытиями. Обзор. М.: Информсталь. - Выпуск 1 (358), 43 с.
17. П.Проскуркин Е.В. // Сталь. 1989. - № 5. - с.61.
18. Мухамедшина Н.М., Саликова М.И. // Черная металлургия. 1990. -Вып.1. - с.29-36.
19. Парамонов В.А., Тычинин А.И., Мороз А.Т. Металлургия: проблемы, поиски, решения. М. ,1989, с. 187-194.
20. Проскуркин Е.В., Каряка Н.А. /У Новые виды защитных покрытий из цинка и его сплавов с алюминием. М.: И-т Черметинформация, 1990, -36с.
21. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов: Пер. с англ. М.: Металлургиздат, 1962, Т.1. - 608 с.
22. Эллиот Р.П. Структуры двойных сплавов: Пер. с англ. М.: Металлургия. 1970, Т.1. - 454 с.
23. Мондольфо Л.Ф. Структура и свойства Алюминиевых сплавов: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1979, с.639.
24. Allegra L., Dutton R.J., Homayer A.// Metalloberfiache. 1986. - v.40. -№8.- s.329-335.
25. Townsend H.E., Borzillo A.R.//Perform, 1987, v.26, №7, p.3 7-41.
26. Lin K.L., Yang С.F., Lee J.T. Correlation of micro structure with corrosion and electrochemical behaviours of the Batch-type hot-dip Al-Zn coatings: Part 2. 55 % Al-Zn coating. //Corrosion. 1991. - v.47. - №4. - p.17-30.
27. Cleary H.J. Corrosion, micro structure & metallography. 1985. - v.12. -p.103-112.
28. Watkins K.J., Jones R.D., Beahan P.G. // Materials Letters . 1989. - v.8. -№11.-p.26-30.
29. Коррозия: Справочник. / Под ред. Шрайера Л.Л М.: Металлургия, 1981 - 631 с.
30. Gimenez P., Rameau J.J., Reboui M.С. // Corrosion (USA). 1987. - v.37. -№12. - p.673-682.
31. Nunighoff R„ Serpanski. Draht. 1987. - v.38. - №1. - p.42-45.
32. Андреев Ю.Я., Липкин Я.H., Самаричев C.B. ff Гальванотехника и обработка поверхности. 1993. - №2. - с.57.
33. Блинов Ю.И., Липкин Я.Н., Андреев Ю.Я., Самаричев C.B. // Сборник докладов на 13 Международном научно-техническом совещании «Новые защитные материалы и технологии», Белград, Югославия. 1991. с.25-31.
34. Андреев Ю.Я., Липкин Я.Н., Самаричев C.B. Динамика коррозионного разрушения горячего алюмоцинкового покрытия типа «гальвалюм» на стальных трубах в горячей водопроводной воде. // Труды 3-го Международного симпозиума по алюмоцинковым покрытиям. 1991.
35. Андреев Ю.Я., Липкин Я.Н., Самаричев C.B. // Тезисы докладов на конгрессе «Защита 92», Москва, сентябрь 1992. - Т.1. - 4.2. - М.: изд-во ГАНГ им. Губкина. С.358-360.
36. Андреев Ю.Я., Липкин Я.Н., Самаричев C.B. /У Тезисы докладов на Международной конференции «Металлургия в XXI веке», Москва, июнь 1994., М.: Металлургия. - 1994. - Т. 1. - с.58.
37. Липкин Я.Н., Андреев Ю.Я., Самаричев C.B., Морозова Л.Ю. // Практика противокоррозионной защиты. 1997. - №2. - с.7-12.122
38. Разработка технологии горячего алюминирования водогазопроводных труб. Отчет о НИР (заключительный) / УралНИТИ; рук. Тюрин А.Г. -1.21-М-19-85 № ГР 01.85.0027796; ИНВ № 028.80.051740-Челябинск, 1987.
39. Самаричев С.В. Изучение селективной коррозии сплавов CuZn и ZnAl с целью прогнозирования их коррозионной стойкости: Дис. канд. техн. наук. -М., 1993. 120 с.
40. Uсiy am a Y., Masyki Н., Hiteto К/ // Transactions Jap. Inst. Met. 1986. -v.27. -№12. - p. 968.
41. Синявский B.C., Вальков В.Д., Будов Г.М. Коррозия и защита алюминиевых сплавов. М.: Металлургия, 1979. - 224 с.
42. Розенфельд И.Л., Персианцева В.П., Зорина В.Е. // Защита металлов. -1979. т.15. - №1. - с.89-93.
43. Despic A.R., Drazic D.M., Purenovic М.М., Cicovic N. // Journal of applied electrochemistry. 1976. - №6. - p.527-542.
44. Кечин В.A. // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. 1986. - №5. -с.97-102.
45. Reding J.T., Newport J.J. // Materials Protection. 1966. - v.5. - №12. -p.15-18.
46. Keir D.S., Pryor M.J., Sperry P.R. II Journal of the Electrochemical Society. -1967.-v.114. №8. - p.777-782.
47. Heine M.A., Keir D.S., Pryor M.J. // Journal of the Electrochemical Society. -1965. v.112. - №1. - p.24-32.
48. Keir D.S., Pryor M.J., Sperry P.R. //Journal of the Electrochemical Society. -1969. v.116. - №3. - p.319-322.
49. Zheng Wensheng, Cai Zhenyue. / Corrosion and corrosion control for offshore and marine construction proceedings of international conference, Xiamen, China, 1988, p.337-342.123
50. Каримова Т.Н., Ганиев И.Н., Красноярский В.В. //ЖПХ. 1988. - №1. -с.51-54.
51. Zamin М. //Corrosion NACE. - 1981. - v.37. - №11. - p.628-632.
52. Ponchel B.M., Horst R.L., JR. //Materials protection. 1968. - v.7. - №3. -p.38-41.
53. Salinas D.R., Bessone J.B. // Corrosion NACE. - 1991. - v.47. - №9. -p.665-674.
54. Zhu Yunlong, Chen Guangzhang / Corrosion and corrosion control for offshore and marine construction proceedings of international conference, Xiamen, China. 1988, p.325-329.
55. Deng Hepping / Corrosion and corrosion control for offshore and marine construction proceedings of international conference, Xiamen, China, 1988, p.330-336.
56. Mihai V. Popa, Gheorghe Beizadea, oana loachimescu //Revue Roumaine de Chimie. 1994. - v.39. - №3. - p.275-281.
57. Pai K.B., Raman R., Pai K.M., Roy D.L. // Metallic corrosion. Proceedings -8th International Congress on Metallic Corrosion (8& ICMC). 1981. - v.2. -p.1164-1170.
58. Reboul M.C., Gimenez P.H., Rameau J.J. // Corrosion NACE. - 1984. -v.40. - №7. - p.366-371.
59. Связь структуры активированного алюминия с кинетикой выделения водорода при взаимодействии сплава с водой. / Сармурзина Р.Г., Пресняков А.А., Сокольский Д.В., МофаН.Н. и др. //ЖФХ. 1984. - т.58. - вып.4. - с.975-976.
60. Lennox Т.J., JR., Groover R.E., Peterson M.H. // Materials protection and performance. 1971. - v.10. - №9. - p.39-44.
61. Schrieber C.F., Reding J.T. // Materials protection. 1967. - v.6. - №5. -p.33-36.124
62. Напеу E.G., Kurr G.W. // Materials performance. 1976. - v.15. - №5. -p.27-30.
63. Ляпин A.C., Серегина И.Е., Шмалько И .Я. Исследование возможности применения сплавов из несмешивающихся компонентов в качестве элемента протекторной защиты. // Сборник научных трудов МАСИ. -1995.
64. Carroll W.M., Breslin C.B. // Corrosion Science. 1992. - v.33. - №7. -p.1161-1177.
65. Burri G., Luedi W., Haas 0. //Journal of the Electrochemical Society. 1989. -V.136. - №8. - p.2167-2171.
66. Burri G., Luedi W., Haas 0. // Journal of the Electrochemical Society. 1992. - v.139. - №6. - p.1499-1502.
67. Saidman S.В., Garcia S.G., Bessone J.B. // Journal of the applied of electrochemistry. 1995. - v.25. - №3. - p.252.-258.
68. Valand T.,Nilsson G. //Corrosion Science. 1977. - v. 17. - p.931-938.
69. Venugopal A., Veluchamy P., Selvam P., Minoura H., Raja V.S. // Corrosion NACE. 1997. - v.53. - №10. - p.808-812.
70. Новиков И.И. Диаграммы изотермического распада раствора в алюминиевых сплавах. М.: Металлургия, 1973. - 152 с.
71. Морозова Л.Ю., Самаричев C.B., Поздеева H.A., Липкин Я.Н., Андреев Ю.Я. // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. 1996. - № 6. -с.60-64.
72. Алюминиевые сплавы. Металловедение алюминия и его сплавов: Справочное руководство / Ответственный редактор Фридляндер Й.Н. -М.: Металлургия, 1971. 352 с.
73. Морозова Л.Ю., Пружина Р.Г. Изучение методов легирования сплава A177Zn микродобавками Sn. //Тезисы 54 научной конференции студентов и молодых ученых МИСиС. М.: МИСиС. - 1997.125
74. Мансфелд Ф. / Достижения науки о коррозии и технологии защиты от нее,- М.: Металлургия, 1980. 173 с.
75. Пчельников А.П., Маршаков А.Н., Лосев П.П. //Электрохимия. 1985. -т.21. - №7. - с.949.
76. Лосев П.П., Пчельников А.П., Маршаков А.й. / Итоги науки и техники. -М.: ВИНИТИ. 1979. - т.15. - с.62.
77. Скорчелетти В.В. Теоретическая электрохимия. Л.: Химия. - 1974. -576 с.
78. Делахей П. Новые приборы и методы в электрохимии. М.: Изд-во иностранной литературы. - 1957. - 509 с.
79. Захаров М.С., Баканов Б.И., Пнев В.В. Хронопотенциометрия. М.: Химия, 1978. - 199 с.
80. Лапотышкина Н.П., Сазонов C.B. Водоподготовка и водно-химический режим тепловых сетей. М.: Энергоиздат, 1982. - 201 с.
81. Поздеева H.A. //Тезисы 50 научной конференции студентов и молодых ученых МИСиС. М.:МИСиС. 1996,- с.79.
82. Андреев Ю.Я., Самаричев C.B., Гончаров М.Е. //Электрохимия. 1994. -т.30. - №11. - с.1332-1337.
83. Самаричев C.B., Поздеева H.A., Морозова Л.Ю., Андреев Ю.Я.// Защита металлов. 1997,- т. 33. - №6,- с. 616-620.
84. Pickering H.W., Wagner С. //Journal of the Electrochemical Society. 1967.- v.114. №7. - p.698.
85. Маршаков А.И., Пчельников А.П., Лосев B.B. //Защита металлов. 1993.- т.19. №3,- с.356.
86. Введенский A.B., Стороженко В.Н., Маршаков И.К. // Защита металлов. -1993. т.29. - №5. - с.693.
87. Лариков Л.Н., Сайчев В.И. Структура и свойства металлов и сплавов. Диффузия в металлах и сплавах. Киев.: Наукова думка, 1987. - 509 с.126
88. Поздеева H.A., Андреев Ю.Я., Самаричев C.B., Морозова Л.Ю., Пружина Р.Г. // Тезисы докладов на III международном конгрессе «Защита-98». М., 1998. - с.197.
89. Андреев Ю.Я., Поздеева H.A., Самаричев C.B., Пружина Р.Г., Гончаров A.B. //Защита металлов. 1999. - т.35. - №3. - с.303-308.
90. Жуховицкий A.A., Шварцман Л.А. Физическая химия.- М.: Металлургия,1987. 686 с.
91. Жуховицкий A.A. // Журнал физической химии. 1944. - т.18. - №5-6. -с.214.
92. Guggenheim Е.A. //Trans. Faradey Soc. 1945.- v.41. - p.150.
93. Андреев Ю.Я. //Журнал физической химии. 1998. - т. 72. - №3.- с. 529.
94. Andreev Yu. Ya. //Electrochem. Acta. 1998.- v.43. - p. 2627.
95. Андреев Ю.Я. // Тезисы докладов на III международном конгрессе «Защита-98». М., 1998, с.84.
96. Андреев Ю.Я., Самаричев C.B. //Тезисы докладов на III международном конгрессе «Защита-98». М., 1998, с.83.
97. Enrichment dependent anodic oxidation of zinc in Ai-Zn alloys. / Zhou X., Habazaki, Shimizu K., Skeldon P. // Corrosion Science. - 1996. - v.38. - №9. -p.1563-1577.
98. Кан P.У. Физическое металловедение. M.: Металлургия, 1987, т.2. -621 с.
99. Rundman K.R., Hillard J.E. // Acta Metallurgie а. 1967. - v.15. - №6. -p.1025-1033.
100. Маршаков ИХ, Введенский A.B., Кондрашин В.Ю., Боков Г.А. Анодное растворение и селективная коррозия сплавов.- Воронеж.: ВГУ,1988.-204 с.
101. Смитлз К. Металлы: Справочник. М.: Металлургия, 1980. - 446 с.
102. Справочник по электрохимии./ Под ред. Сухотина. Л.: Химия, 1981. -186 с.
103. ООО Научно исследовательская фирма <ШРОТИВОКОР»454091. Челябинск, а/я № 15551, Тел факс (3512) 37-52-371. АКТ
104. О ПРЕДПОЛАГАЕМОМ ВНЕДРЕНИИ ПРОТЕКТОРНЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ СПЛАВА \l-lZn-lSn ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СТАЛЬНЫХ ТРУБ И ИЗДЕЛИЙ.г. Челябинск17" февраля 2000 г.
105. Результаты выполненных Поздеевой Н,А. работ использованы при разработке технологии нанесения покрытий на трубы. Предполагается их использовать также при покрытии ленты и готовых изделий разного профиля, в т.ч. длинномерных.
106. Разработан Инвестиционный проект "Организация производства малометаллоёмких труб 0 10 30 мм, с двухсторонним алюминий - цинковым покрытием" в г. КАРАБАШ Челябинской области.
107. Будет установлена линия покрытий труб протекторными сплавами типа А1-2п-8п.
108. Расчётная ориентировочная себестоимость труб с покрытием и прибыль при их реализации
109. СЕБЕСТОИМОСТЬ ТРУБ С ПК (с НДС) 4 5,7 9,4 11,6 :
110. ОТПУСКНАЯ ЦЕНА ТРУБ С ПК 7,3 10,4 15,7 19,4налога кроме налогов на зарплату 1,7 2,4 2,8 3,5
111. ПЛАНИРУЕМАЯ ЧИСТАЯ ПРИБЫЛЬ 1т6 2,3 3,5 4,3
112. Реализация основной продукции предполагается с 4 квартала после старта с постепенным
113. Таким образом, полная окупаемость затрат по проекту менее 3 лет. Намечаемая чистая прибыль (после выплаты налогов) - более 6 млн. руб. в квартал.
114. Внедряющая фирма, участвующая в разработке рабочих чертежей, курировании изготовления оборудования и в его освоении ООО НИФ "ПРОТИВОКОР".
115. Директор, jc.x.h. »аслуженный изобретатель РФ
-
Похожие работы
- Коррозионно-электрохимическое поведение алюминиевых сплавов в нейтральных средах, применительно к разработке протекторов
- Изучение электрохимической активации алюминия малыми добавками олова в бесхлоридном растворе для использования в анодном протекторе
- Эффективность протекторной защиты в средах водоподготовительного тракта ТЭС
- Разработка процесса нанесения цинковых покрытий с повышенными коррозионными свойствами
- Разработка и исследование составов сплавов на основе цинка с повышенным содержанием железа для изготовления литых протекторов
-
- Технология неорганических веществ
- Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов
- Технология электрохимических процессов и защита от коррозии
- Технология органических веществ
- Технология продуктов тонкого органического синтеза
- Технология и переработка полимеров и композитов
- Химия и технология топлив и специальных продуктов
- Процессы и аппараты химической технологии
- Технология лаков, красок и покрытий
- Технология специальных продуктов
- Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
- Технология каучука и резины
- Технология кинофотоматериалов и магнитных носителей
- Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии
- Технология химических волокон и пленок
- Процессы и аппараты радиохимической технологии
- Мембраны и мембранная технология
- Химия и технология высокотемпературных сверхпроводников
- Технология минеральных удобрений