ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 3 2024 172 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ через двойной электрический слой (рис. 6, в; табл. 3). Как видно из табл. 3, сопротивление переноса заряда у данного образца немного уменьшается после электрохимической коррозии. В этом случае анодное окисление железа и меди будет затруднено, если имеет место перепассивация поверхностного слоя в местах образования коррозионных разрушений. Заключаем, что наименее электрохимически активным является образец, полученный при соотношении БрАМц9-2 : 06Х18Н9Т = 25:75, поскольку он характеризуется максимальным значением Rct, которое, в свою очередь, обратно пропорционально плотности коррозионных токов. Обобщая данные электрохимических экспериментов (ЭИС, ЦВА, линейная поляризация), мы заключаем, что наиболее устойчивым к коррозии можно считать композит с 75 об. % 06Х18Н9Т, а наименышую коррозионную стойкость дем онстрируют образцы БрАMц9-2 и композит с 10 об. % 06Х18Н9Т. Опираясь на электрохимические реакции (1–12) и данные из литературных источников по коррозионным свойствам Fe-Cu-сплавов [21] и бронзы [22, 23], мы можем ожидать, что наиболее вероятными продуктами коррозии исследуемых композитов БрАМц9-2/06Х18Н9Т будут являться нерастворимые или плохо растворимые соединения – оксиды меди и железа. На рентгенограммах образцов БрАМц9-2 (рис. 7, а) и композита БрАМц9-2 + 10 % 06Х18Н9Т (рис. 7, б), подвергшихся коррозионным испытаниями в режиме циклической развертки потенциала, фиксируются основные дифракционные линии от матричных фаз (α-Cu, β′, α-(Fe,Cr), Cu3Al), обнаруженных ранее в работе [13]. При этом определяются и дополнительные рефлексы, принадлежащие фазам Cu2O и FeCl2 (рис. 7, а, б). Эти фазы (Cu2O, FeCl2) могут быть образованы вследствие микрогальванических процессов, реализующихся преимущественно на межзеренных границах между ферритными частицами α-(Fe,Cr) и матрицей α-Cu в хлоридсодержащих электролитах. Анализ коррозионных повреждений (рис. 7, в, г) на поверхности этих же образцов показал, что в сплаве БрАМц9-2 реализуется механизмы местной коррозии, приводящие к появлению неглубоких язв и избирательному разрушению медных фаз. Растворение меди по реакциям (3–6), вероятно, лимитируется защитной оксидной пленкой, затрудняющей распространение очагов коррозии по всей поверхности. Поэтому морфология поверхности БрАМц9-2 после измерений ЦВА характеризуется выступами («чешуйками»), которые сменяются участками, свободными от коррозионных язв (рис. 7, в). Напротив, в образце БрАМц9-2+10 %06Х18Н9Т наблюдаются интенсивные коррозионные повреждения (рис. 7, г), имеющие питтинговый характер. Преобладают многочисленные и более глубокие питтинги, образующие сеть из пористых структур. На наш взгляд, природа коррозионных повреждений в композитах БрАМц9-2 + + 06Х18Н9Т связана с контактным и щелевым механизмами коррозии. При контакте фаз α-Cu и α-(Fe,Cr) образуется гальванопары Fe/Cu, изменяющие кинетику окислительно-восстановительных процессов вследствие перемещения зарядов между разнородными металлами (Fe, Cu) с различающимися электрохимическими потенциалами. В результате контактной коррозии преимущественными местами зарождения питтингов выступают межфазные границы α-Cu/α-(Fe, Cr) за счет образования коррозионных пар (рис. 7, д). В этом случае рабочая поверхность композита БрАМц9-2 + 10 % 06Х18Н9Т разделяется на катодные (матричные зерна α-Cu) и анодные (частицы α-(Fe,Cr)) участки. Важно отметить, что вследствие спонтанной пассивации ферритной фазы (предположительно, оксидами никеля и хрома) ее растворение в растворе 3,5 масс. % NaCl ограничено, тогда как Cu-содержащие фазы подвержены непрерывному анодному окислению (меди) с образованием ионов Cu+ и Cu2+. Дополнительно на поверхности медных фаз возможны катодные процессы, описываемые реакциями (9, 10), которые частично затрудняют ее ионизацию. Таким образом, в присутствии сильных окислителей (Cl–) процессы образования коррозионных язв и питтингов в композитах на основе алюминиевой бронзы и нержавеющей стали будут ускоряться, если не предотвратить образование микрогальванических пар Fe/Сr (рис. 7, д). Для повышения коррозионных свойств данных композитов требуется проводить поверхностные обработки, приводящие к формированию сплошных и диэлектрических оксидных пленок на поверхности фаз α-Cu, α-(Fe,Cr) и γ-(Fe,Ni,Cr), препятствующих прямому электрохимическому контакту Fe/Сr на межфазных границах.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1