Page 108 - Zmist-n5-2015

Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2015. – ¹ 5. – Physicochemical Mechanics of Materials

КОРОЗІЯ АЛЮМІНІЮ ЗА КОНТАКТУ З ОКСИДОВАНИМИ
ТИТАНОМ ТА ЦИРКОНІЄМ
1 1 1 1
В. В. ШТЕФАН , Б. І. БАЙРАЧНИЙ , Г. В. ЛІСАЧУК , О. Ю. СМИРНОВА ,
2
2
1
В. А. ЗУЙОК , Р. О. РУДЬ , О. В. ВОРОНІНА
1
Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”;
2
НТК “Ядерний паливний цикл” ННЦ “Харківський фізико-технічний інститут”
Вивчено корозію сплавів на основі титану, алюмінію, цирконію та заліза в розчинах
натрій хлориду. Показано, що швидкість корозії алюмінію значно підвищується за
контакту з цирконієм, титаном і нержавіючою сталлю. Доведено, що кінетика коро-
зії алюмінію контролюється катодною реакцією відновлення молекулярного кисню.
Показано, що швидкість корозії алюмінію поза контактом дорівнює швидкості за
контакту з оксидованим цирконієм або титаном. Методом імпедансної спектроскопії
досліджено захисні властивості оксидних покривів на титані та цирконії, одержаних
мікродуговим оксидуванням та високотемпературним окисненням.
Ключові слова: контактна корозія, алюміній, цирконій, титан, сталь.
Резервуари для зберігання води на атомних електростанціях є багатоелек-
тродними системами. Основним конструкційним матеріалом для резервуара є
алюмінієвий сплав, наприклад, САВ-1 [1], а його деталі з’єднують за допомогою
кріпильних елементів, які виконані зі сплавів заліза, титану й цирконію. Аналіз
літературних джерел [2] показав, що існує велика ймовірність виникнення елек-
трохімічної корозії алюмінію і його сплавів, що перебувають у контакті з нержа-
віючою сталлю, сплавами титану та цирконію. Основні чинники, які впливають
на корозійну поведінку алюмінієвих сплавів за їхнього контакту з вищезазначе-
ними матеріалами, такі: хімічний склад охолоджувальної рідини, різниця стаціо-
нарних потенціалів, відношення геометричних поверхонь контактуючих сплавів.
Як показано в праці [3], контактна корозія може призвести до істотного погір-
шення корозійного стану алюмінієвого сплаву та наводнювання титанових і цир-
конієвих сплавів. Корозія може бути зменшена шляхом усунення контакту між
сплавами за допомогою діелектричних прокладок у всіх місцях, де це можливо.
Дослідження контактної корозії у відпрацьованих басейнах для охолоджен-
ня ядерного палива описані раніше [2, 3]. Корозію спостерігали за контакту алю-
мінію з нержавіючою сталлю під час регулювання водного режиму. Оглядали
після семи років експлуатації та не виявили жодних корозійних виразок, оскільки
були використані ізолятори та оксидовані алюмінієві деталі. Таким чином, оксид-
ні покриви на металевих матеріалах можна розглядати як один з можливих засо-
бів захисту від контактної корозії.
Метод мікродугового оксидування дає змогу одержувати оксидні покриви,
що мають високу корозійну тривкість і стабільність під час нагрівання на повітрі
за температур до 500°С та забезпечують комплексний захист від корозії легова-
них сплавів титану і цирконію [4–8]. Високотемпературні реакції взаємодії, що
перебігають у каналах електричних пробоїв і прилягаючих до них зонах, є на-
слідком дії іскрових та дугових електричних розрядів, що обумовлює багатофаз-

Контактна особа: О. Ю. СМИРНОВА, e-mail: salamia@i.ua
107