ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 3 2024 163 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Коррозионные характеристики композитов БрАМц9-2/06Х18Н9Т, полученных двухпроволочным электронно-лучевым аддитивным производством Виктор Семин a, Александр Панфилов b, Вероника Утяганова c, Андрей Воронцов d, Анна Зыкова e, * Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, Томск, 634055, Россия a https://orcid.org/0000-0003-0410-3667, viktor.semin.tsk@gmail.com; b https://orcid.org/0000-0001-8648-0743, alexpl@ispms.ru; c https://orcid.org/0000-0002-2303-8015, veronika_ru@ispms.ru; d https://orcid.org/0000-0002-4334-7616, vav@ispms.ru; e https://orcid.org/0000-0001-8779-3784, zykovaap@mail.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2024 Том 26 № 3 с. 163–178 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.3-163-178 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 539.51 История статьи: Поступила: 18 апреля 2024 Рецензирование: 15 мая 2024 Принята к печати: 01 июня 2024 Доступно онлайн: 15 сентября 2024 Ключевые слова: Алюминиевая бронза Нержавеющая сталь Электронно-лучевое аддитивное производство Композит Коррозия Финансирование Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, номер темы: FWRW-2024-0001. АННОТАЦИЯ Введение. Разработка новых композиционных материалов на основе медных сплавов и нержавеющей стали и определение оптимальных параметров их получения дают возможность расширить области их применения, повысить эффективность и увеличить срок службы изделий и конструкций. Силовые механизмы морского оборудования (подшипник, цилиндр-поршень, насос, клапан, шестерня, гребной винт и др.), выполненные из сталей аустенитного класса или алюминиевой бронзы, находятся в прямом контакте с морской водой, поэтому проблема повышения их коррозионной стойкости в присутствии сильных окислителей (анионов Cl–, F–) является актуальной. Одним из эффективных и активно исследуемых способов получения композиционных материалов на основе медных сплавов и стали представляются аддитивные технологии, позволяющие создавать сложные детали посредством послойного выращивания и обладающие множеством преимуществ по сравнению с традиционными технологиями производства. Так, композиты на основе алюминиевой бронзы и стали могут быть получены методом двухпроволочного электронно-лучевого аддитивного производства. Для применения полученных с помощью аддитивных технологий композиционных материалов во влажном (морском) климате требуется обеспечить не только высокие прочностные, но и коррозионные свойства. Целью данной работы являлось исследование коррозионной стойкости композитов на основе алюминиевой бронзы БрАМц9-2 и нержавеющей стали 06Х18Н9Т, полученных двухпроволочным электронно-лучевым аддитивным производством. Методы исследования. Исследование поверхности композитов БрАМц9-2/06Х18Н9Т до и после коррозионных испытаний проводили методами вольтамперометрии и электрохимической импедансной спектроскопии с использованием потенциостата-гальваностата. Результаты и обсуждение. С помощью комплекса электрохимических методов анализа было выявлено, что композиты БрАМц9-2/06Х18Н9Т с объемной долей стали 06Х18Н9Т не менее 25 % демонстрируют значительное снижение плотности анодных токов и одновременное повышение сопротивления переноса заряда. Композиты БрАМц9-2/06Х18Н9Т с содержанием стали 75 об. % характеризуются самыми высокими коррозионными свойствами в растворе 3,5 масс. % NaCl, что отражается на снижении скорости коррозии в 9,5 раза по сравнению с алюминиевой бронзой БрАМц9-2. Показано, что основными процессами на поверхности сформированных композитов БрАМц9-2/06Х18Н9Т являются анодное окисление Cu и Fe, приводящее к образованию продуктов коррозии – Cu2O и FeCl2. Для цитирования: Коррозионные характеристики композитов БрАМц9-2/06Х18Н9Т, полученных двухпроволочным электроннолучевым аддитивным производством / В.О. Семин, А.О. Панфилов, В.Р. Утяганова, А.В. Воронцов, А.П. Зыкова // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2024. – Т. 26, № 3. – С. 163–178. – DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.3-163-178. ______ *Адрес для переписки Зыкова Анна Петровна, зав. ЛСДПМ, с.н.с. Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, 634055, г. Томск, Россия Тел.: 8 (3822) 286-866, e-mail: zykovaap@ispms.ru Введение Хорошо известно, что алюминиевые бронзы среди медных сплавов выделяются высокими механическими, коррозионными и антифрикционными свойствами [1, 2] и широко используются в морской отрасли (клапаны, фитинги, судовые гребные винты, валы насосов, штоки клапанов, водяные камеры теплообменников и др.) [3]. Бронза, легированная ~10 вес. % Al, демонстрирует наилучшие комплексные свойства и является одним из наиболее часто используемых материалов семейства алюминиевых бронз. С увеличением содержания Al до предела растворимости (9,4 вес. %) коэффициент трения снижается, но увеличиваются потери на износ при изнашивании по стали [4, 5]. Микроструктура,
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1