СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СИЛУМИНОВ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к сплавам эвтектического состава типа силуминов, которые используются как конструкционные материалы. Благодаря хорошей технологичности, достаточно высокому уровню физических, механических свойств и коррозионной стойкости они успешно конкурируют с черными металлами.
Способ используется в различных отраслях машиностроения для получения герметичных отливок, а также для литья деталей сложной кон-фигурации, работающих при температурах не выше 200 °С.
Целью изобретения является получение кор-розионностойких силуминов путём легирования их сурьмой.
Для достижения поставленной цели расплав перед разливкой обрабатывается металлической сурьмой в количествах 0,005-1,0 мас. %

Изобретение относятся к области металлургии, в частности к сплавам эвтектического типа, т.е. силуминам которые широко используются как конструкционные материалы.
Прототипом является способ получения промышленных силуминов, включающий наводороживание расплава водяным паром в процессе приготовления, кристаллизацию и старение [1].
Недостатками данного способа являются низкая устойчивость к коррозионным воздействиям, трудоемкостью и взрывоопасностью.
Целью изобретения является разработка способа получения коррозионностойких силуминов путём легирования их сурьмой. Металлическая сурьма, измельчая структуру силуминов при кристаллизации, обеспечивает высокий уровень коррозионную и механическую свойства силуминов.
Для достижения поставленной цели рас-плав перед разливкой обрабатывается металлической сурьмой в количествах 0,005-1,0 мас. %
Сплав получают в тиглях из оксида алюминия в шахтной лабораторной печи типа СШОЛ (Сопротивление шахтное опытное лабораторное) в интервале температур 750-850°С с использованием силумина марки АК12 и металлической сурьмы марки СуМ1. Из полученных сплавов отливали в графитовую изложницу образцы диаметром 8 мм и длиной 140 мм.
Электрохимические исследования проводились на потенциостате ПИ-50.1.1 в потенциодинамическим режиме со скоростью раз-вертки потенциала 2 мВ/с с выходом на программатор ПР – 8 и самозаписью на ЛКД – 4, в нейтральной среде NaCl. Электродом сравнения служил хлорсеребряный, вспомогательный - платиновый. Поляризация проводилась в потенциодинамическим режиме со скоростью развертки 2 мВ/с в положительном направлении от стационарного потенциала, установившегося при погружении до постоянного значения тока 5 мА, затем в обратном направлении - до величины потенциала, при котором происходит растворение оксидной пленки. Далее, образцы поляризовали в положительном направлении, получив анодные поляризационные кривые сплавов. Потенциодинамические кривые состоят из трех кинетических областей: активного растворения, активно - пассивного состояния и перепассивации. Таким образом, на полученных потенциодинамических кривых определяли основные электрохимические характеристики сплавов: потенциал коррозии (Екорр), потенциалы питтингообразования (Еп.о.) и репассивации (Ереп), потенциалы начала пассивации (Ен.п.) и полной пассивации (Еп.п.), а также плотность тока.
Данные табл. 1-3 свидетельствуют о пре-имуществе предложенного способа перед из-вестными [1]. Данные табл.1-3 свидетельствуют о преимуществе предложенного способа перед известными [1].
Из табл.1-3 видно, что с увеличением концентрации сурьмы коррозионная стойкость сплавов растёт в три раза.
С ростом концентрации хлор-ионов потенциалы коррозии, питтингообразования смешаются в отрицательную область и скорость коррозии сплава АК12, модифицированного сурьмой, увеличивается, что указывает на снижение повышение коррозионной стойкости сплавов в среде хлорид-ионов.
Потенциал репассивации с ростом концентрации сурьмы в среде электролита 0,3%-ого NaCl несколько смещается в положительную область. Ширина пассивной области колеблется от 0,495 до 0,655 В, минимальное значение её соответствует исходному сплаву АК12 и сплаву, содержащему 0,05 мас. % сурьмы. Таким образом, сплавы, легированные сурьмой характеризуются более низким значением скорости коррозии, чем исходный сплав АК12.
Изменение потенциала коррозии сплава АК12, легированного сурьмой от концентрации электролита NaCl
Таблица 1
Содержание сурьмы, мас.% -Есв.корр., В
0,03% NaCl 0,3% NaCl 3% NaCl
- 0,580 0,640 0,715
0,01 0,564 0,620 0,707
0,05 0,515 0,610 0,670
0,10 0,500 0,590 0,665
0,50 0,480 0,570 0,644
1,0 0,440 0,550 0,620






5 726 6


Зависимость скорости коррозии сплава АК12, легированного сурьмой от концентрации электролита NaCl
Таблица 2
Содержание сурьмы, мас.% Скорость коррозии
0,03% NaCl 0,3% NaCl 3% NaCl
iкорр., А/м2 К.10-3, г/м2·ч iкорр., А/м2 К.10-3, г/м2·ч iкорр., А/м2 К.10-3, г/м2·ч
- 0,025 8,37 0,032 10,7 0,038 12,7
0,01 0,018 6,03 0,019 6,36 0,020 6,7
0,05 0,014 4,69 0,015 5,02 0,016 5,36
0,10 0,011 3,68 0,013 4,35 0,014 4,69
0,50 0,010 3,35 0,011 3,68 0,013 4,35
1,0 0,009 3,01 0,010 3,35 0,012 4,02


Изменение потенциала питтингообразования сплава АК12, легированного сурьмой от концентрации электролита NaCl
Таблица 3
Содержание сурьмы, мас.% - Еп.о., В
0,03% NaCl 0,3% NaCl 3% NaCl
- 0,458 0,544 0,650
0,01 0,436 0,520 0,640
0,05 0,384 0,500 0,620
0,10 0,353 0,480 0,600
0,50 0,322 0,460 0,595
1,0 0,318 0,420 0,580

1. Способ получения промышленных силуминов. Патент РФ №2320770