ПРАЦІ НАУКОВОГО ТОВАРИСТВА ім. ШЕВЧЕНКА

Хімічні науки

Архів / Том LXXVIII 2025

Христина ХРУЩИК1, 2, Марта ЧАВА1, Вероніка ПІГЕЛЬ1, Юліан КУБІШТАЛЬ2, Василь КОРДАН1, Оксана ГЕРЦИК1, Малгоджата КАРОЛУС2, Лідія БОЙЧИШИН1

1Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія, 6, 79005 Львів, Україна
e-mail: khrystyna.khrushchyk@us.edu.pl

2Сілезький університет в Катовіцах, Інститут інженерії матеріалів, вул. 75 Пулку Піхоти, 1, 41-500 Хожув, Польща

DOI: https://doi.org/10.37827/ntsh.chem.2025.78.236

КОРОЗІЙНА СТІЙКІСТЬ ТЕРМОМОДИФІКОВАНОГО АМОРФНОГО СПЛАВУ Al87Y4Gd1Ni8 В ДІАПАЗОНІ ТЕМПЕРАТУР 624–643 К

Аморфні сплави на основі алюмінію є перспективними матеріалами для аерокосмічної, автомобільної та електронної промисловості завдяки низькій густині у поєднанні з покращеними механічними та корозійними властивостями порівняно з традиційними кристалічними алюмінієвими сплавами. Однорідний хімічний склад і структура аморфного стану сприяють утворенню стабільних пасивних оксидних плівок на поверхні, які ефективно захищають аморфні матеріали від агресивного впливу навколишнього середовища. Тому електрохімічні дослідження корозійних процесів, що відбуваються в алюмінієвих AMA після їх термічної модифікації, є важливими. Результати дослідження дозволять нам розширити розуміння корозійних властивостей термічно модифікованих алюмінієвих AMA та сприятимуть розробці оптимізованих режимів термічної обробки для підтримки або покращення їхньої корозійної стійкості в практичному застосуванні.
За допомогою скануючої електронної мікроскопії досліджено зміни хімічного складу поверхні аморфного металевого сплаву Al87Y4Gd1Ni8 в результаті ізотермічного відпалу протягом двох хвилин в атмосфері повітря за температур T1 = 624±2, T2> = 633±2, T3 = 643±2 K відповідно. Температури відпалу визначалися за кривими ДСК (β=20 K/хв). Потенціали розімкнутого кола для цього сплаву становлять –0,618, –0,650 та –0,717 В, відповідно. Наступні електрохімічні параметри визначалися за допомогою електрохімічної імпедансної спектро¬скопії: електричними еквівалентними елементами, що використовуються в моделях, є опір розчину (R1), опір переносу заряду (R2) та корозійний конденсатор межі розділу середовище/продукти корозії (CPE), опір переносу заряду (R3) у 0,3% водному розчині NaCl.
Встановлено, що зі збільшенням температури відпалу значення опору розчину (R1), опору пасивної плівки (R2) та опору переносу заряду (R3) збільшуються, що вказує на утворення захисних оксидних шарів на поверхні сплавів. Досліджено вплив короткотривалого відпалу протягом 2 хв в діапазоні температур 624–643 К, що відповідає третій стадії кристалізації, на зміну електрохімічних властивостей аморфного стрічкового сплаву Al87Y4Gd1Ni8 та виявлено зміну хімічного складу поверхні аморфних металевих сплавів.

Keywords: аморфні металеві сплави, алюміній, термічна модифікація, електрохімічні параметри. .

Література:

    1. Louzguine-Luzgin D. V., Ketov S. V., Trifonov A. S., Churymov A. Yu. Surface structure and properties of metallic glasses. J. Alloys Compd. 2018. Vol. 742. P. 512–517. (https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.01.290).
    2. Wang Z., Wang X., Xu C., Zhao Y., Qu X. Hybrid nanostructured aluminum alloy with super-high strength. NPG Asia Materials. 2015. Vol. 7. P. 1–8. (https://doi.org/10.1038/am.2015.129).
    3. Nizameiev M., Hertsyk O., Boichyshyn L. Physicochemical properties of amorphous and nanocrystalline alloys: Structure, physical-mechanical and corrosion properties of amorphous and nanocrystalline iron-based alloys. ‒ LAP Lambert Academic Publishing, 2022. ‒ 292 р.
    4. Hertsyk О.М., Kovbuz М.О., Pereverzeva T.H., Borysyuk А.K., Boichyshyn L.M. Influence of heat treatment and variable magnetic fields on the chemical resistance of amorphous alloys based on iron. Mater. Sci. 2014. Vol. 50(3). P. 454–460. (https://doi.org/10.1007/s11003-014-9742-3).
    5. Ivanov Y.P., Meylan C.M., Panagiotopoulos N.T., Georgarakis K., Greer A.L. In situ TEM study of the crystallization sequence in a gold-based metallic glass. Acta Materialia. 2020. Vol. 196. P. 52–60. (https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.06.021).
    6. Ma H., Cheng X., Li Y., Chen S. Impedance investigation of the anodic iron dissolution in perchloric acid solution. Corrosion Science. 2002. Vol. 44(6). P. 1177–1191. (https://doi.org/10.1016/S0010-938X(01)00145-7).
    7. Warski T., Kolano-Burian A., Garstka K., Nabialek M., Jeż B. Influence of Cu content on structure and magnetic properties in Fe86-xCuxB14 alloys. Materials. 2020. Vol. 13. Article No. 1451. (https://doi.org/10.3390/ma13061451).
    8. Lashgari H.R., Wang G., Xu J., Zhang Y., Zhang H.F., Li J.S. Thermal stability, dynamic mechanical analysis and nanoindentation behavior of FeSiB(Cu) amorphous alloys. Materials Science and Engineering: A. 2015. Vol. 626. P. 480–499. (https://doi.org/10.1016/j.msea.2014.12.097).
    9. Lazanas A.Ch., Prodromidis M.I. Electrochemical Impedance Spectroscopy A Tutorial. ACS Measurement Science Au. 2023. Vol. 3(3). P. 162–193. (https://doi.org/10.1021/acsmeasuresciau.2c00070).
    10. Pajkossy T., Jurczakowski R. Electrochemical impedance spectroscopy in interfacial studies. Current Opinion in Electrochemistry. 2017. Vol. 1(1). P. 53–58. (https://doi.org/10.1016/j.coelec.2017.01.006).

Як цитувати:

ХРУЩИК Х., ЧАВА М., ПІГЕЛЬ В., КУБІШТАЛЬ Ю., КОРДАН В., ГЕРЦИК О., КАРОЛУС М., БОЙЧИШИН Л. КОРОЗІЙНА СТІЙКІСТЬ ТЕРМОМОДИФІКОВАНОГО АМОРФНОГО СПЛАВУ Al87Y4Gd1Ni8 В ДІАПАЗОНІ ТЕМПЕРАТУР 624–643 К. Праці НТШ. Хім. Наук. 2025. Т. 78. С. 236-243.

Завантажити файл