ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНЫХ СПЛАВОВ Al0,25CoCrFeNiCu0,25Aux (x = 0; 0,1; 0,3) В ВОДНОМ РАСТВОРЕ ХЛОРИДА НАТРИЯ
Аннотация
Образцы высокоэнтропийных сплавов (ВЭС) состава Al0,25CoCrFeNiCu0,25Aux (x = 0; 0,1; 0,3) изготовлены в ходе индукционной плавки в восстановительной атмосфере с использованием металлов (гранул и порошков) высокой чистоты (>99,9 мас.%). Исследование микроструктуры литых слитков демонстрирует сегрегацию меди и золота в междендритное пространство. Для образцов, в составе которых имеется золото, доказано наличие в фазовом составе ВЭС интерметаллида переменного состава AuCu. В ходе работы исследовано электрохимическое поведение полученных образцов в растворе 1M NaCl. Получены поляризационные кривые и выполнено измерение импеданса. Изучение поляризации проводили в стандартной трехэлектродной электрохимической ячейке ЯСЭ-2 с платиновым вспомогательным электродом с использованием потенциостата P-30J. Потенциалы измеряли относительно насыщенного хлорсеребряного электрода сравнения ЭВЛ-1М3 при комнатной температуре (25 °С). При поляризационных измерениях скорость развертки потенциала составляла 5 мВ/с. Для всех трех сплавов характерен анодный контроль процесса и все три ВЭС демонстрируют активно-пассивное поведение в растворе хлорида натрия. С увеличением содержания золота в ВЭС потенциал сдвигается в положительную сторону, а плотность тока коррозии уменьшается, что говорит об увеличении коррозионной стойкости. Спектроскопия электрохимического импеданса выполнялась на потенциостатегальваностате Р-45Х с модулем измерения электрохимического импеданса FRA-24M. Используемый для измерения интервал частот тока составил от 0,01 до 50000 Гц. Образец с наибольшей концентрацией золота показывает наилучший результат – вид кривой в координатах Найквиста свидетельствует о наличии защитной пленки на поверхности сплава. Результаты изучения морфологических особенностей поверхности для всех ВЭС после испытаний свидетельствуют о гальваническом характере коррозии.
Для цитирования:
Самойлова О.В., Працкова С.Е., Шабурова Н.А., Трофимов Е.А. Особенности электрохимического поведения высокоэнтропийных сплавов Al0,25CoCrFeNiCu0,25Aux (x = 0; 0,1; 0,3) в водном растворе хлорида натрия. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2024. Т. 67. Вып. 9. С. 27-34. DOI: 10.6060/ivkkt.20246709.6986.
Литература
Cantor B., Chang I.T.H., Knight P., Vincent A.J.B. // Mater. Sci. Eng. A. 2004. V. 375–377. P. 213–218. DOI: 10.1016/j.msea.2003.10.257.
George E.P., Raabe D., Ritchie R.O. // Nat. Rev. Mater. 2019. V. 4. P. 515–534. DOI: 10.1038/s41578-019-0121-4.
Shi Y., Yang B., Liaw P.K. // Metals. 2017. V. 7. N 2. P. 43. DOI: 10.3390/met7020043.
Qiu Y., Thomas S., Gibson M.A., Fraser H.L., Birbilis N. // NPJ Mater. Degrad. 2017. V. 1. P. 15. DOI: 10.1038/ s41529-017-0009-y.
Li Q.H., Yue T.M., Guo Z.N., Lin X. // Metall. Mater. Trans. A. 2013. V. 44A. P. 1767–1778. DOI: 10.1007/ s11661-012-1535-4.
Shi Y., Yang B., Xie X., Brechtl J., Dahmen K.A., Liaw P.K. // Corros. Sci. 2017. V. 119. P. 33–45. DOI: 10.1016/j.corsci.2017.02.019.
Lee C.P., Chang C.C., Chen Y.Y., Yeh J.W., Shih H.C. // Corros. Sci. 2008. V. 50. P. 2053–2060. DOI: 10.1016/ j.corsci.2008.04.011.
Kumar N., Fusco M., Komarasamy M., Mishra R.S., Bourham M., Murty K.L. // J. Nucl. Mater. 2017. V. 495. P. 154–163. DOI: 10.1016/j.jnucmat.2017.08.015.
Jiang S., Lin Z., Xu H., Sun Y. // J. Alloys Compd. 2018. V. 741. P. 826–833. DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.01.247.
Qiu Y., Thomas S., Fabijanic D., Barlow A.J., Fraser H.L., Birbilis N. // Mater. Des. 2019. V. 170. P. 107698. DOI: 10.1016/j.matdes.2019.107698.
Chou Y.L., Yeh J.W., Shih H.C. // Corros. Sci. 2010. V. 52. P. 2571–2581. DOI: 10.1016/j.corsci.2010.04.004.
Pratskova S., Samoilova O., Ageenko E., Shaburova N., Ostovari Moghaddam A., Trofimov E. // Metals. 2022. V. 12. N 2. P. 352. DOI: 10.3390/met12020352.
Xiang C., Zhang Z.M., Fu H.M., Han E.-H., Zhang H.F., Wang J.Q. // Intermetallics. 2019. V. 114. P. 106599. DOI: 10.1016/j.intermet.2019.106599.
Qiu X.W. // J. Alloys Compd. 2013. V. 555. P. 246–249. DOI: 10.1016/j.jallcom.2012.12.071.
Lu J., Chen Y., Zhang Y., Xu M. // Mater. Today Commun. 2022. V. 33. P. 104864. DOI: 10.1016/j.mtcomm. 2022.104864.
Shaburova N.A., Ostovari Moghaddam A., Veselkov S.N., Sudarikov M.V., Samoilova O.V., Trofimov E.A. // Phys. Mesomech. 2021. V. 24. N 6. P. 653–662. DOI: 10.1134/ S1029959921060035.
Dąbrowa J., Cieślak G., Stygar M., Mroczka K., Berent K., Kulik T., Danielewski M. // Intermetallics. 2017. V. 84. P. 52–61. DOI: 10.1016/j.intermet.2016.12.015.
Li B.S., Wang Y.P., Ren M.X., Yang C., Fu H.Z. // Mater. Sci. Eng. A. 2008. V. 498. P. 482–486. DOI: 10.1016/j.msea. 2008.08.025.
Doğan Ö.N., Nielsen B.C., Hawk J.A. // Oxid. Met. 2013. V. 80. P. 177–190. DOI: 10.1007/s11085-013-9407-x.
Hsu U.S., Hung U.D., Yeh J.W., Chen S.K., Huang Y.S., Yang C.C. // Mater. Sci. Eng. A. 2007. V. 460–461. P. 403–408. DOI: 10.1016/j.msea.2007.01.122.
Samoilova O., Shaburova N., Samodurova M., Pashkeev K., Ostovari Moghaddam A., Trofimov E. // J. Therm. Spray Technol. 2023. V. 32. N 5. P. 1220–1229. DOI: 10.1007/s11666-023-01562-w.
Ogura M., Fukushima T., Zeller R., Dederichs P.H. // J. Alloys Compd. 2017. V. 715. P. 454–459. DOI: 10.1016/j.jallcom.2017.04.318.
Wang W.-R., Wang W.-L., Yeh J.-W. // J. Alloys Compd. 2014. V. 589. P. 143–152. DOI: 10.1016/j.jallcom. 2013.11.084.
Bratkov I.V., Yudina T.F., Melnikov A.G., Bratkov A.V. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 8. P. 90-95. DOI: 10.6060/ivkkt. 20206308.6221.
Vinokurov E.G., Margolin L.N., Farafonov V.V. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 8. P. 4-38. DOI: 10.6060/ivkkt. 20206308.6212.
