Page 97 - 07

в корозивному середовищі. Тут придатні анодні покриви, які отримують з елек-
тролітів [5]. У жорстких умовах експлуатації використовують комбінований за-
хист – анодні оксидні плівки з лакофарбовими покривами [6]. Одним зі сучасних
методів підвищення корозійної тривкості магнієвих сплавів є формування на їх
поверхні оксидокерамічних покривів у електролітній плазмі – ПЕО-процес.
Сплав AZ31 (0,15…0,5 mass.% Mn; 2,5…3,5 Al; 0,6…1,4 Zn; до 0,04 Ca; до
0,05 Cu; до 0,005 Fe; решта – Mg) має добру рідкотекучість, а також задовільні
міцність та пластичність. Як правило, алюміній і цинк є основними легувальними
елементами, які впливають на механічні, фізичні та хімічні його властивості,
утворюючи інтерметалідні фази Mg 17Al 12 та Mg 17(Al, Zn) 12 [7]. Марганець підви-
щує корозійну тривкість Mg–Al сплаву, блокуючи залізо та інші важкі метали, а
також унеможливлює формування шкідливих інтерметалідних сполук. Крім того,
зменшує розмір зерна і поліпшує зварювання. Але досі вплив різних методів от-
римання магнієвих сплавів на їх корозійну поведінку та способи захисту дослі-
джений недостатньо.
Нижче вивчено корозійні характеристики сплаву AZ31, виготовленого за
різними технологіями, у вихідному стані та з оксидокерамічними покривами в
3%-му розчині NaCl та водогінній воді.
Методи та матеріали. Використовували зразки, зроблені з листів сплаву
AZ31: G1, G2 – листи товщиною 2,2 і 6,35 mm, одержані класичним методом пря-
мого неперервного лиття з двовалковою прокаткою; G3 – двоміліметровий про-
філь, отриманий методом екструзії; G4 – лист завтовшки 6,35 mm, виготовлений
методом тіксоформування (лиття рідкотвердого розплаву через фільєру у вузько-
му температурному діапазоні під тиском) [8]. Мікроструктуру зразків досліджу-
вали на сканівному електронному мікроскопі EVO-40XVP.
Корозійну тривкість сплаву підвищували синтезом в електролітній плазмі
оксидокерамічних покривів (ПЕО-процес) [9]. Електролітом служив розчин
3 g/l KОН + 2 g/l nNa 2O×mSiO 2 у дистильованій воді. Зразки заздалегідь шліфува-
ли до появи металевого блиску, після цього промивали в дистильованій воді та
знежирювали етиловим спиртом. Оксидокерамічні покриви формували за густи-
2
ни анодного і катодного струмів 20 A/dm упродовж 20 min. Після синтезу окси-
докерамічних покривів зразки промивали дистильованою водою та висушували.
На всіх зразках товщина оксидокерамічних покривів становила 20…60 mm.
Електрохімічні властивості сплавів досліджували за потенціодинамічного
режиму на потенціостаті ПИ-50 1.1 за стандартною триелектродною схемою.
Електрод порівняння – хлоридсрібний, допоміжний – платиновий. На робочому
електроді виділена робоча область, а решта площі ізольована епоксидним лаком.
2
Площа робочої області S = 100 mm . Корозивними середовищами служили 3%-ий
розчин NaCl та водогінна вода з рН 6.
Результати та їх обговорення. На рис. 1 зображена мікроструктура зразків
сплаву AZ31, отриманих різними методами термомеханічної обробки. Білі вклю-
чення – інтерметаліди Mg 17Al 12 та Mg 17(Al, Zn) 12 [4, 7], розмір та форма яких за-
лежать від способів обробки. Наприклад, якщо в зразках G1, G3 їх максимальні
розміри сягають 5…10 mm, в G2 – до 20 mm, то в G4 – це дрібні ниткоподібні
включення менше 1 mm. Мінімальні розміри включень у зразках, отриманих ме-
тодом тіксоформування.
Виявлено (рис. 2), що потенціал корозії вихідного сплаву в 3%-му розчині
NaCl відрізняється неістотно. Для зразків G1, G3 та G2 він майже однаковий та
становить –1,532; –1,535 та –1,541 V відповідно, а для сплаву G4 дорівнює
2
–1,497 V. Струми корозії всіх зразків мало відрізняються і становлять 0,031 mA/cm ;
2
0,024; 0,024 та 0,019 mA/cm відповідно.
103