ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ И КОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА СПЛАВА АЛЮМИНИЯ AlMg5.5Li2.1Zr0.15 (ДЮРАЛЮМИНА) С ВКЛЮЧЕНИЯМИ ЛАНТАНА, ЦЕРИЯ И ПРАЗЕОДИМА В 0,3 %-НОМ РАСТВОРЕ NaCl

Широкое применение дюралюмина в авиационной, транспортной и других отраслях промышленности обусловлено его высокими прочностными характеристиками, низкой плотностью и хорошей технологичностью при литье и обработке давлением. Рассматриваемый сплав относится к классу структурных материалов на основе алюминия, упрочненных добавками меди, марганца, магния и лития. Его эксплуатационные свойства во многом определяются режимами термической обработки и составом легирующих элементов. Одним из ключевых факторов, ограничивающих долговечность дюралюмина в агрессивных средах, является склонность к локальной коррозии, в частности к питтингу, который в пресных водах оценивается, прежде всего, по глубине поражения. Представлены результаты комплексного исследования коррозионно-электрохимических характеристик сплава системы AlMg5.5Li2.1Zr0.15 (аналог дюралюмина), дополнительно легированного малыми добавками редкоземельных металлов (лантана, церия и празеодима). Эксперименты проводили в модельном 0,3 %-ном растворе NaCl с использованием потенциостатической методики в динамическом режиме при скорости поляризации 2 мВ/с. Методика включала регистрацию потенциала свободной коррозии, построение анодных и катодных поляризационных кривых, определение потенциалов питтингообразования и расчет плотности коррозионного тока. Установлено, что увеличение времени экспозиции образцов в электролите, а также повышение содержания в сплаве лантана, церия и празеодима приводит к значительному смещению стационарного потенциала коррозии в положительную область. Наиболее выраженный эффект наблюдался для празеодима. Одновременно отмечалось снижение плотности коррозионного тока. Модификация сплава редкоземельными элементами способствовала повышению его коррозионной стойкости в хлоридсодержащей среде на 10 – 20 % по сравнению с базовым составом. Полученные данные свидетельствуют о том, что введение La, Ce и Pr приводит к формированию более гетерогенной и пассивной поверхности, замедляющей анодные процессы растворения металла. Результаты работы имеют практическое значение для разработки новых коррозионностойких алюминиевых сплавов, предназначенных для работы в условиях воздействия морской воды и других хлоридсодержащих сред.

1. Perez N. Electrochemical corrosion. Materials Science: Theory and Engineering. – Cham: Springer Nature Switzerland. 2024;835‒898.

2. Mayco international: official site. URL: https://maycointernational.com/blog/what-are-cars-made-of/ (дата обращения: 09.01.2025).

3. Рындина Н.В. Цветные и драгоценные ме-таллы и их сплавы. Москва: Высшая школа. 2008:193.

4. Синявский B.С., Калинин В.Д. Коррозия и способы защиты алюминиевых сплавов в морской воде соответственно их составу и структуре. Защита металлов. 2005;41(4):347‒359.

5. Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии. Москва: Физмалит. 2010:416.

6. Inzelt G. Future of electrochemistry in light of history and the present conditions. Journal of Solid State Electrochemistry. 2020;24(9):2089‒2092.

7. Пожидаева С.Д., Иванов А.М., Макеева Т.В., Протасов М.А. Процессы быстрого и глубокого разрушения алюминия и его сплавов при температурах окружающей среды. Технология металлов. 2015;5:27–35.

8. Основы химической технологии / Под ред. И.П. Мухлёнова, перераб. и доп. Москва: АльянС. 2017:463.

9. Андреева Л.Л., Лидин Р.А., Молочко В.А. Химические свойства неорганических ве-ществ: Учеб. пособие для вузов: под ред. Р.А. Лидина. 3-е изд., испр. Москва: Химия, 2000:480.

10. Kablov E.N. et al. Development and application prospects of aluminum–lithium alloys in aircraft and space technology. Metallurgist. 2021;65(1):72‒81.

11. Братухин А.Г. Современные авиационные материалы: технологические и функцио-нальные особенности. Москва: АвиаТехИнформ. 2003:437.

12. Тарасенко Л.В., Колобнев Н.И., Хохлатова Л.Б. Фазовый состав и механические свойства сплавов системы Al ‒ Mg ‒ Li ‒ Me. Металловедение и термическая обработка металлов. 2008;2:40–43.

13. Hajjioui E. A. et al. A review of manufacturing processes, mechanical properties and precipitations for aluminum lithium alloys used in aeronautic applications. Heliyon. 2023;9(3).

14. Киреев С.Ю., Синенкова С.Р., Киреева С.Н., Наумов Л.В., Козлов Г.В., Балыбердин А.С. Получение и свойства композиционных электрохимических покрытий индий-графит и никель-карбид вольфрама. Гальванотехника и обработка поверхности. 2024;32(1-2):6–12. https://doi.org/10.47188/0869-5326_2024_32_1-2_6

15. Ганиев И.Н., Саидова Ф.Р., Худойбердизода С.У., Джайлоев Д.Х. Анодное поведение алюминиевого сплава АlMg5,5Li2,1Zr0,15 типа дюралюмин, со стронцием в среде водного раствора NaCl. Гальванотехника и обработка поверхности. 2024;32(1-2):13–19.

16. https://doi.org/10.47188/0869-5326_2024_32_1-2_13

17. Худойбердизода С.У., Ганиев И.Н., Джайлоев Дж.Х., Киреев С.Ю., Янгуразова А.З., Кирили-на Ю.Н., Муллоева М.Н. Коррозионная стойкость свинца, легированного медью, в растворе хлорида натрия. Практика противокоррозион-ной защиты. 2025;30(2):56–63.

18. https://doi.org/10.31615/j.corros.prot.2025.116.2-5

19. Ганиев И.Н., Саидов М.М., Файзуллоев У.Н., Худойбердизода С.У. Потенциостатическое исследование алюминиевого сплава AM4.5Mг1 типа дуралюмин с лантаном в среде водного раствора NaCl. Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2024;1(161):23–33.

20. https://doi.org/10.26730/1999-4125-2024-1-23-33

21. Ганиев И.Н., Саидова Ф.Р., Худойбердизо- да С.У., Савдуллоева С.С., Джайлоев Д.Х., Абулхаев В.Д. Анодное поведение алюминиевого сплава АlМg5.5Li2.1Zr0.15 легированного кальцием в среде электролита NaCl. Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2023;65(91):37–41. https://doi.org/10.36807/1998-9849-2023-65-91-37-41