Корозійнотривкі композиційні покриття, зміцнені декагональними квазікристалами

Анотація

Досліджено структуру та корозійні властивості квазікристалічних сплавів-наповнювачів Al₆₅Co₂₀Cu₁₅ і Al₇₂Co₁₈Ni₁₀ та композиційних покриттів на їх основі, отриманих методом просочення без застосування тиску. Металевими зв’язками композиційних покриттів слугували сплави на мідній основі марок Л62 і БрОЦ 10-2 та на алюмінієвій основі марки АМг30. Структурний та фазовий склад сплавів-наповнювачів та покриттів визначали методами металографії, растрової електронної мікроскопії, рентгеноспектрального мікроаналізу та рентгеноструктурного аналізу. Корозійні властивості досліджували гравіметричним методом протягом 1–4 год у водних розчинах кислот HCl, H₂SO₄, HNO₃ та H₃PO₄ (рН = 1,0) за кімнатної температури. Встановлено, що в структурі досліджених сплавів-наповнювачів утворюється квазікристалічна декагональна D-фаза, яка в сплаві Al₆₅Co₂₀Cu₁₅ співіснує з кристалічними фазами Al₄(Co, Cu)₃ і Al₃(Cu, Co)₂, а в сплаві Al₇₂Co₁₈Ni₁₀ — з фазами Al₉(Co, Ni)₂ і Al₉(Ni, Co)₂. Порівняння корозійної тривкості сплавів-наповнювачів у розчинах кислот показало, що сплав Al₆₅Co₂₀Cu₁₅ має більший опір корозії в розчинах сульфатної та нітратної кислот, а сплав Al₇₂Co₁₈Ni₁₀ — в розчинах хлоридної та ортофосфатної кислот. Під час просочення сплавів-наповнювачів Al₆₅Co₂₀Cu₁₅ і Al₇₂Co₁₈Ni₁₀ розплавлені зв’язки на мідній основі марок Л62 та БрОЦ 10-2 проникають вглиб гранул уздовж границь квазікристалічної D-фази внаслідок розчинення кристалічних фаз наповнювачів. На відміну від мідних сплавів, зв’язка на алюмінієвій основі марки АМг30 практично не проникає вглиб гранул наповнювачів, розчиняючи переважно ті кристалічні фази в їх структурі, які розташовані в поверхневих шарах. Найбільшу корозійну тривкість у кислих середовищах мають композиційні покриття зі зв’язкою БрОЦ 10-2. Покриття зі зв’язкою АМг30 характеризується найгіршою корозійною тривкістю через утворення фази Al₃Mg₂ у структурі зон контактної взаємодії між наповнювачем і затверділою зв’язкою.