RU2263154C2 - Протекторный сплав на основе алюминия - Google Patents
Протекторный сплав на основе алюминия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263154C2 RU2263154C2 RU2002103999/02A RU2002103999A RU2263154C2 RU 2263154 C2 RU2263154 C2 RU 2263154C2 RU 2002103999/02 A RU2002103999/02 A RU 2002103999/02A RU 2002103999 A RU2002103999 A RU 2002103999A RU 2263154 C2 RU2263154 C2 RU 2263154C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- aluminum
- indium
- zinc
- composition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии протекторных сплавов на основе алюминия и может быть использовано при производстве протекторов для защиты от коррозии морских судов из алюминиевых сплавов. Предложенный сплав содержит следующие компоненты, мас.%: цинк 4-5, индий 0,01-0,06, олово 0,01-0,1, цирконий 0,01-0,1, алюминий - остальное. Техническим результатом изобретения является создание сплава, обладающего повышенным и стабильным во времени электроотрицательным защитным потенциалом и коэффициентом полезного использования, что обеспечивает возможность осуществлять защиту от коррозии корпусов алюминиевых судов. 2 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии протекторных сплавов на основе алюминия и может быть использовано при производстве протекторов для защиты от коррозии морских судов из алюминиевых сплавов.
Известны протекторные сплавы на основе алюминия, применяемые для защиты от коррозии различных металлических конструкций (см. сплавы марок АП1; АП2; АП3 и АП4 по ГОСТ 26251-84). Однако известные сплавы не обеспечивают надежной защиты от коррозии корпусов судов из алюминиевых сплавов.
Проведенный анализ отечественной и зарубежной патентной литературы показал, что наиболее близким по технической сущности и составу компонентов к заявляемой композиции является алюминиевый протекторный сплав марки АП4 по ГОСТ 26251-84, содержащий, мас.%:
Магний | 0,5-1,0 |
Цинк | 2,5-4,5 |
Олово | 0,05-0,1 |
Индий | 0,01-0,05 |
Галлий | 0,01-0,05 |
Железо | 0,10 |
Медь | 0,01 |
Кремний | 0,10 |
Алюминий | остальное |
Данный сплав рекомендуется для изготовления протекторов с повышенной анодной активностью (отрицательный защитный потенциал до 800 мВ) для защиты от коррозии стальных конструкций в средах с пониженной электропроводностью.
Однако известный алюминиевый протекторный сплав очень сложен в производстве (в состав входит пять легирующих элементов, некоторые из которых, например галлий, очень плохо вводятся в расплав алюминия) и не обеспечивает стабильности электрохимических и эксплуатационных характеристик. С течением времени на поверхности протектора образуется плотная пленка осадка с высоким сопротивлением, что снижает величину рабочего потенциала (на 50-100 мВ) и коэффициент полезного использования (КПИ) сплава.
Целью настоящего изобретения является создание нового сплава, имеющего сбалансированный химический и фазовый составы и обладающего повышенными и стабильными во времени электроотрицательным защитным потенциалом и коэффициентом полезного использования по сравнению с известным аналогом, что обеспечивает возможность осуществлять защиту от коррозии корпусов алюминиевых судов.
Поставленная задача достигается введением в состав заявляемой композиции оптимального количества олова и циркония. Стабильность электрохимических характеристик (рабочий потенциал, коэффициент полезного использования) обусловлена более мелкозернистой структурой и соответственно более равномерным растворением при высокой анодной активности.
Предлагается сплав, содержащий, мас.%:
Цинк | 4,0-5,0 |
Индий | 0,01-0,06 |
Олово | 0,01-0,1 |
Цирконий | 0,01-0,1 |
Алюминий | остальное |
Содержание примесей в сплаве соответствует требованиям ГОСТ 26251-84 и не превышает для железа и кремния 0,10% и для меди - 0,01%.
Соотношение легирующих и модифицирующих элементов в заявляемом составе выбрано таким, чтобы структура и основные свойства сплава обеспечивали требуемый комплекс технологических и эксплуатационных характеристик создаваемых протекторов.
Введение в заявляемый сплав модифицирующей добавки циркония в указанном соотношении с другими элементами улучшает его структурную стабильность, что и обеспечивает заданный уровень электрохимических и эксплуатационных характеристик протекторов во все время их службы, а следовательно, обеспечивает надежную защиту от коррозии корпусов судов из алюминиевых сплавов. Обладая способностью увеличивать дисперсность зерна, указанный элемент существенно повышает постоянство электрохимических характеристик по объему протектора, что и обеспечивает более высокий и стабильный коэффициент полезного использования и, в конечном счете, увеличивает срок службы защиты.
Основными элементами, вызывающими депассивацию алюминия (т.е. увеличение отрицательного потенциала алюминиевых сплавов в морской воде), являются цинк и индий.
Однако увеличение содержания цинка в сплаве более 5% не приводит к заметному увеличению отрицательного потенциала, но в то же время повышенное содержание цинка приводит к выделению цинка в отдельную фазу, которая является катодной по отношению к матрице сплава (твердый раствор цинка, индия и олова в алюминии). Это обстоятельство резко снижает КПИ сплава с увеличением содержания цинка свыше 5%. Содержание цинка в сплаве менее 3,5% в недостаточной степени повышает электроотрицательный потенциал. Эти обстоятельства привели к уточнению содержания цинка в сплаве в несколько иных пределах, чем у существующего протекторного сплава.
Введение индия в сплав увеличивает электроотрицательный потенциал, но резко снижает КПИ. Вызвано это тем, что индий, активируя сплав, вызывает его повышенное саморастворение. Для снижения отрицательного воздействия индия в сплав вводится олово, которое в определенной степени снижает коррозионную активность сплава. При этом очень важно выдержать соотношение содержания индия и олова, т.к. при увеличенном содержании олова (более 0,1%) и недостаточном содержании индия (менее 0,01%) получится сплав с высоким КПИ, но не высоким значением электроотрицательного потенциала. При обратном соотношении будет высокий электроотрицательный потенциал, но невысокий КПИ. Кроме того, индий является дорогим и дефицитным материалом и его повышенное содержание приводит к удорожанию сплава.
Исходя из этих соображений и выбраны оптимальные пределы содержания индия (0,01-0,06%) и олова (0,01-0,1%) в заявленной композиции.
Исключение из состава магния и галлия вызвано тем, что наличие галлия, как показали исследования, не приводит к заметным улучшениям электрохимических и эксплуатационных характеристик. В то же время он плохо вводится в расплав алюминия и увеличивает стоимость сплава. Магний также практически не влияет на величину рабочего потенциала, но способствует расслаиванию алюминиевого сплава в морской воде и снижает величину теоретической токоотдачи, что, в конечном счете, отрицательно сказывается на сроке службы протекторов.
Несоблюдение указанных пределов по содержанию примесей (Fe; Si; Cu) приводит к снижению величины защитного потенциала и коэффициента полезного использования.
Проведенные металлографические исследования показали, что заявленный сплав имеет гомогенный однофазный состав. Структура сплава мелкозернистая. Все это подтверждает высокие электрохимические и эксплуатационные свойства заявленного сплава.
Таким образом, создан новый протекторный сплав на основе алюминия с повышенной анодной активностью со стабильными во времени электрохимическими и эксплуатационными характеристиками.
В ЦНИИ КМ "Прометей" в соответствии с планом научно-исследовательских работ выполнен комплекс опытно-промышленных работ по выплавке протекторов из осваиваемой марки сплава. Металл выплавлялся в индукционных печах с графитошамотным тиглем из чистых шихтовых материалов. Химический состав исследованных материалов, а также результаты определения необходимых электрохимических и эксплуатационных свойств представлены в табл.1 и 2.
Таблица 1 | |||||||
Химический состав заявляемого и известного сплавов | |||||||
Состав | Условный номер состава | Содержание элементов, мас.% | |||||
цинк | магний | олово | индий | галлий | цирконий | ||
1 | 4,0 | - | 0,01 | 0,01 | - | 0,01 | |
Заявленный | 2 | 4,5 | - | 0,05 | 0,03 | - | 0,05 |
3 | 5,0 | - | 0,10 | 0,06 | - | 0,10 | |
Известный | 4 | 4,5 | 0,8 | 0,05 | 0,02 | 0,02 | - |
Примечания: 1. Основа - алюминий. 2. Содержание железа, меди и кремния в сплаве соответствует требованиям ГОСТ 26251-84 и не превышает соответственно 0.10, 0.01 и 0.10. |
Таблица 2 | |||||
Результаты ускоренных электрохимических испытаний заявляемого и известного сплавов | |||||
Состав | Условный номер состава | Величина рабочего потенциала, мВ (Н.В.Н.) | Величина коэффициента полезного использования, % | Состояние поверхности образца | |
в начале испытаний | через 20 суток | ||||
1 | -880 | -950 | 88 | Растворение | |
Заявленный | 2 | -885 | -860 | 85 | имеет равномерный |
3 | -900 | -880 | 82 | характер | |
Известный | 4 | -860 | -780 | 70 | Растворение имеет неравномерный характер |
Ожидаемый технико-экономический эффект использования нового технического решения выразится в повышении эксплуатационной надежности и ресурсов судов с корпусами из алюминиевых сплавов типа АМг.
Claims (1)
- Протекторный сплав на основе алюминия, содержащий цинк, олово, индий и алюминий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит цирконий при следующем содержании компонентов, мас.%:
Цинк 4-5 Индий 0,01-0,06 Олово 0,01-0,1 Цирконий 0,01-0,1 Алюминий Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002103999/02A RU2263154C2 (ru) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | Протекторный сплав на основе алюминия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002103999/02A RU2263154C2 (ru) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | Протекторный сплав на основе алюминия |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002103999A RU2002103999A (ru) | 2005-06-10 |
RU2263154C2 true RU2263154C2 (ru) | 2005-10-27 |
Family
ID=35833540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002103999/02A RU2263154C2 (ru) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | Протекторный сплав на основе алюминия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2263154C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2483133C2 (ru) * | 2010-05-26 | 2013-05-27 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Протекторный сплав на алюминиевой основе |
RU196347U1 (ru) * | 2019-03-18 | 2020-02-26 | Сергей Львович Балдаев | Стальная нефтепромысловая труба |
-
2002
- 2002-02-13 RU RU2002103999/02A patent/RU2263154C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2483133C2 (ru) * | 2010-05-26 | 2013-05-27 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Протекторный сплав на алюминиевой основе |
RU196347U1 (ru) * | 2019-03-18 | 2020-02-26 | Сергей Львович Балдаев | Стальная нефтепромысловая труба |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002103999A (ru) | 2005-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102560190B (zh) | 一种高锌无铅黄铜合金及制备方法 | |
Niu et al. | Effect of combinative addition of strontium and rare earth elements on corrosion resistance of AZ91D magnesium alloy | |
CN104862710B (zh) | 一种环境友好型的锌合金牺牲阳极 | |
CN102002715A (zh) | 一种高性能铝合金牺牲阳极 | |
CN105838939A (zh) | 一种铝镁合金 | |
US20130084208A1 (en) | Aluminum-based alloys | |
US3379636A (en) | Indium-gallium-aluminum alloys and galvanic anodes made therefrom | |
RU2263154C2 (ru) | Протекторный сплав на основе алюминия | |
Bowles et al. | Microstructural investigations of the Mg-Sn and Mg-Sn-Al alloy systems | |
CN101445935A (zh) | 一种适合于深海环境的铝合金牺牲阳极 | |
US3393138A (en) | Aluminum alloy anode and method of using same in cathodic protection | |
CN106834806B (zh) | 一种耐蚀锌合金及其制备方法 | |
US3172760A (en) | Alumintjm alloys for galvanic anodes | |
Bin et al. | Influence of Al–Mn master alloys on microstructures and electrochemical properties of Mg–Al–Pb–Mn alloys | |
JPH07118784A (ja) | 鋼構造物防食用アルミニウム合金 | |
JP6799513B2 (ja) | 流電陽極用アルミニウム合金 | |
Monzel et al. | Development of New, Low-Voltage, Aluminum, Sacrificial Anode Chemistries | |
RU2483133C2 (ru) | Протекторный сплав на алюминиевой основе | |
EP0187127B1 (en) | Aluminium alloy for the production of sacrificial anodes for cathodic corrosion protection | |
EP0651075A1 (fr) | Anode consommable de protection cathodique en alliage à base d'aluminium | |
US3321305A (en) | Cathodic protection alloys | |
JP4395820B2 (ja) | 流電陽極用マグネシウム合金 | |
JP4436553B2 (ja) | 低温海水環境流電陽極用アルミニウム合金 | |
JPS6250538B2 (ru) | ||
JPS6176644A (ja) | 電気防食法における流電陽極用マグネシウム合金 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090214 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120320 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180214 |