Протекторний сплав на основі алюмінію

Протекторний сплав на основі алюмінію, що містить цинк, кальцій, марганець, залізо та кремній, який відрізняється тим, що він додатково містить мідь і ванадій, введений у вигляді ферованадію, при наступному співвідношенні елементів, мас. %: цинк 1,40-6,80 кальцій 1,30-3,00 марганець 0,10-0,62 залізо 0,01-0,17 кремній 0,01-0,16 мідь 0,009-0,010 ванадій 0,005-0,020 алюміній решта. (19) (21) a200608886 (22) 09.08.2006 (24) 25.06.2007 (46) 25.06.2007, Бюл. №9, 2007р. (72) Швець Віра Антонівна, Талаш Віктор Миколайович, Лавренко Володимир Олексійович (73) ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА ІМ. І.М.ФРАНЦЕВИЧА НАціональної академії Наук УКРАЇНИ (56) UA 25445 A, 30.10.1998 SU 1611967 A1, 07.12.1990 US 4571368 A, 18.02.1986 JP 7118784 A, 09.05.1995 JP 55125255 A, 26.09.1980 JP 60089542 A, 20.05.1985 3 79572 Добавка ферованадію в запропонований сплав сприяє більш рівномірному розподіленню фази інтерметаліду AlZnCa в стр уктурі сплаву. Це відбувається за рахунок випадання ванадію по границях зерен. Рівномірне розподілення інтерметалевої фази сприяє збільшенню ККД тому, що поверхня протекторів із сплаву, що заявляється, розчиняється в процесі експлуатації більш рівномірно, з меншими марними втратами. Введення ферованадію приводить до загального збільшення по абсолютній величині від'ємного потенціалу сплаву. Мідь вводили з метою запобігання протікання міжкристалітної корозії матеріалу сплаву, який заявляється, і що є характерним для алюмінієвих сплавів у процесі експлуатації. Сплав, що заявляється, одержують методом лиття наступним чином. В індукційну піч ИАТ - 6 М2 згідно ТУ 16 - 682. 060 вводять по черзі всі компоненти сплаву. Марганець вводять у вигляді 5%-ної алюмінієвомарганцевої лігатури. Кальцій необхідно вводити невеликими порціями при вимкненій печі, тому що його введення викликає самостійний розігрів. Ферованадій вводять в самому кінці процесу плавлення в кількості, яка у перерахунку на чистий ванадій складає 0,005-0,020%. В отриманому сплаві визначали : потенціали заявляемого і відомого сплавів; їх вимірювали відносно хлорсрібного електроду порівняння у 3%-ному розчині хлориду натрію NaCl. Виміри проводили за допомогою блоку - потенціометру, що входить до складу потенціостату ПИ-501 в якості вимірювального приладу. При цьому зразок сплаву приєднували до від'ємного виводу приладу, а хлорсрібний електрод порівняння (Ag/AgCl) - до позитивного. Обидва електроди занурювали у 3% розчин NaCl і проводили виміри. Методика дослідження описана в літературному джерелі: [Практические работы по физической химии. Под ред. Мищенко К.П., Равдель А.А., Пономарёва A.M. - Л. : Химия, 1982. - 400с.]; коефіцієнти корисної дії заявляемого і відомого сплавів; їх визначали при анодній щільності струму 5 А/м , яка, що як зазначено в літературному джерелі: 4 [Скрижевский И.В., Зиневич A.M., Никольский К.К. та ін. За щита металлических сооружений от подземной коррозии. - М. : Недра, 1981. - 294 с., є найбільш характерною при експлуатації протекторів]. Експеримент тривав 10 діб, потім по практичній втраті маси зразків та теоретичній втраті, розрахованій за законом Фарадея, були обчислені ККД. Методика проведення експерименту, яким користувалися автори, описана в літературному джерелі: [Александрова А. Н., Буданов В. В., Васильєва В. Н. та ін. Практикум по физической химии. - М.: Химия, 1986. - 352с.]. По таким же методикам визначали ККД та величину від'ємного потенціалу, а також розраховували струмовіддачу близького по складу сплаву. Склади та показники електрохімічних параметрів заявляемого і відомого сплавів приведені в таблиці 1. Сплави №1 та №6 при проведенні експерименту по встановленню ККД згідно вказаній методиці в процесі роботи пасивувались, тобто переставали розчинятись, що унеможливило їх застосування в якості протекторних сплавів. Сплав, що заявляється, у порівнянні з прототипом має більш високі значення показників електрохімічних властивостей у 3%-ному розчині NaCl, який імітує природну морську воду, зокрема більш високу абсолютну величину від'ємного потенціалу Е відносно хлорсрібного електроду порівняння (х.с.е.). ККД сплаву, що заявляється, не поступається по величині ККД відомого сплаву, а у ряді випадків і перевищує його. Крім того, матеріал має менший вміст легуючих елементів, отже дешевший і простіший по складу. Відносно високий зміст Fe, Сu і Si дозволяє виготовляти його на основі алюмінію технічної чистоти. Промислове застосування: протекторний сплав на основі алюмінію може бути застосований в якості розчинного аноду для електрохімічного захисту від корозії морських суден, металоконструкцій, розміщених в шельфови х районах морів та підземних нафто- і газопроводів, а також міських водопровідних комунікацій та кабелів зв'язку. Таблиця 1 Склади і електрохімічні параметри сплав у, що заяв ляється та в ідомого сплаву Сплав Заяв ляємий Відомий № сплаву 1 2 3 4 5 6 7 Хімічний склад, мас. % Zn Ca Mn 2,00 1,42 0,086 2,10 2,06 0,113 3,80 2,30 0,100 5,42 2,18 0,383 6,84 2,18 0,620 6,54 3,08 0,640 14,0¸17,0 4,50¸5,00 0,30¸0,40 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін Fe Si Сu V Аl ККД, % 0,053 0,096 0,160 0,164 0,168 0,160 0,20 0,010 0,010 0,092 0,121 0,115 0,140 0,15 0,0080 0,0090 0,0098 0,0100 0,0098 0,0980 0,01 0,003 0,003 0,005 0,092 0,020 0,013 96,420 95,609 93,533 91,630 90,047 89,329 80,84¸77,24 70 79 84 83 80 Підписне Потенціал Е, В - 0,905 - 0,960 - 1,040 -1,100 -1,07 - 0,870 - 0,960 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601