Corrosion properties of CuAl9Mn2/ER 321 composites formed by dual-wire-feed electron beam additive manufacturing

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 3 2024 165 MATERIAL SCIENCE во время печати поддерживалось постоянным с помощью автоматического регулирования соответствующего соотношения скоростей подачи проволок. В результате были получены композиты размером 80×120×8 мм с объемным соотношением БрАМц9-2 : 06Х18Н9Т, равным 90:10, 75:25, 50:50 и 25:75 соответственно. Более подробная методика получения композитов представлена в ранних работах [13, 16]. Для металлографических исследований образцы вырезали на электроэрозионном станке согласно схеме на рис. 1. Далее образцы подвергали абразивной обработке наждачной бумагой с последующей полировкой алмазной пастой. Для оценки механических свойств образцы испытывали на одноосное статическое растяжение, а микротвердость измеряли методом Виккерса [13, 16]. Исследования электрохимических (коррозионных) свойств образцов проводили методами вольтамперометрии и электрохимической Рис. 1. Схема процесса ЭЛАП композитов и схема вырезки образцов: 1 – электронно-лучевая пушка; 2 – электронный луч; 3 – податчики проволоки; 4 – проволока 06Х18Н9Т; 5 – проволока БрАМц9-2; 6 – ванна расплава; 7 – образец для структурных исследований; 8 – образцы для испытаний на статическое растяжение; 9 – образец для коррозионных испытаний Fig. 1. Scheme of EBAM process for composites and test specimens cut-up sketch: 1 – electron beam gun; 2 – electron beam; 3 – wire feeders; 4 – ER 321 wire; 5 – CuAl9Mn2 wire; 6 – melt pool; 7 – specimen for structural studies; 8 – specimens for tensile test; 9 – specimen for corrosion testing импедансной спектроскопии с использованием потенциостата-гальваностата PalmSens 4. Электрохимическая ячейка представляла собой трехэлектродную систему, в которой рабочим электродом выступал исследуемый образец. В качестве электрода сравнения использовали хлоридсеребряный электрод, заполненный 1 М KCl. Вспомогательным электродом был графитовый электрод. Для измерений методом линейной поляризации устанавливали следующие параметры: диапазон потенциалов от –0,5 до 0 В, скорость развертки 1 мВ/с. В методе циклической вольтамперометрии (ЦВА) скорость развертки составляла 20 В/с, а потенциал изменялся в пределах от –1,2 В до +1,2 В. С помощью метода электрохимической импедансной спектроскопии (ЭИС) были выявлены электрохимические процессы, связанные с переносом зарядов (ионов, электронов) и их диффузией в двойном электрическом слое – на границе раздела между поверхностью композитов БрАМц92/06Х18Н9Т и электролитом. Обработку результатов ЭИС проводили путем построения эквивалентных электрических схем, моделирующих общий импеданс системы «электролит/ композит». При измерениях импеданса напряжение постоянного тока Edc устанавливали равным потенциалу разомкнутой цепи. Амплитуда синусоидального сигнала Eac составляла 0,01 В. Диапазон частот изменяли в пределах от 0,1 до 105 Гц. Все измерения проводились в растворе 3,5 масс. % NaCl. Критерий согласия Пирсона (χ2), используемый для выбора эквивалентных схем, находился в пределе от 10–4 до 10–3, а ошибки в определении элементов электрических схем не превышали 10 %. Для расчета коррозионных параметров применялось программное обеспечение PSTrace 5.8. Количественная оценка коррозионной стойкости композитов включала в себя расчет поляризационного сопротивления Rp из уравнения Штерна – Гири: ( ) ( ) / 2,303 ( ) , p a c corr a c R i = β β β + β где βa – наклон анодной ветви; βc – наклон катодной ветви; icorr – плотность тока коррозии. Морфологию поверхности образцов после вольтамперометрических измерений анализировали с помощью растрового электронного микроскопа LEO EVO 50 (Zeiss, Германия),

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1