ПРОТЕКТОРНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ.

Изобретение относится к сплавам на основе алюминия, которые могут использоваться в качестве протектора для защиты стали от коррозионного разрушения благодаря достаточно электроотрицательному рабочему потенциалу и повышенным значениям коэффициента полезного использования (КПИ) протектора.
Цель изобретения является создание протек-торного сплава на основе алюминия, обладающего достаточно электроотрицательным рабочим потенциалом и повышенным значением КПИ (более 80%) в контакте с защищаемым металлом (сталью). Цель изобретения достигается применением в качестве протекторного материала алюминиевого сплава с содержанием железа 0,1 – 5,0%, благодаря введению в данный сплав в качестве активатора от 0,05 до 1,0% свинца, в результате чего потенциалы сплавов смещаются в отрицательную область и КПИ протектора достигает значений более 90%.
Суть изобретения заключается в разработке состава алюминиевого протекторного сплава (анода), содержащего железо, дополнительно легированного свинцом с целью повышения коэффициента полезного использования протектора и, следовательно, более эффективной защиты стали от коррозионного разрушения в водных средах.

Изобретение относится к металлургии сплавов, в частности протекторных сплавов на основе алюминия, предназначенных для защиты от коррозии изделий, конструкций и сооружений из железа и стали, эксплуатируемых в условиях контакта с водными средами различного состава. Известен протекторный сплав на основе алюминия, содержащий мас.%:
Цинк 3,0 – 6,0
Магний 0,5 – 3,5
Индий 0,05 – 0,6
Алюминий остальное [1].
Наиболее близким техническим решением выбранным в качестве прототипа является протек-торный сплав на основе алюминия, содержащий мас.%:
Марганец 0 – 1,0
Железо 0 – 1,0
Мишметал (церий, лантан) до 0,1
Галлий 0,02 – 0,20
Алюминий остальное [2].
Однако протекторы из известных сплавов обеспечивают стабильную защиту конструкции с КПИ 70 – 80% (теоретически) в зависимости от концентрации легирующего компонента. На практике предпочтительнее иметь более высокое значение коэффициента полезного использования (КПИ).
Целью изобретения является создание протек-торного сплава на основе алюминия, обладающего достаточно электроотрицательным рабочим потенциалом и высоким значением КПИ (более 80%) в контакте с защищаемым металлом (сталью).
Для достижения данной цели в сплав на основе алюминия, содержащий железо дополнительно вводится в качестве активатора свинец, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Железо 0,1 – 4,5
Свинец 0,01 – 1,0
Алюминий – остальное.
Изобретение может быть осуществлено путем синтеза заявленного сплава, заключающегося в следующем: в алюминиевый расплав (при температуре 850 – 900 0С вводятся необходимые ингредиенты, т.е. железо, в виде лигатуры Al-Fe(5%)) и свинца, что дает возможность уменьшить угар дефицитных легирующих металлов, а также получить сплавы с однородным химическим составом. Шихтовка сплавов проводилась с учетом угара металлов (вес которых не превышал 1%). Сплавы готовили в вакуумно-дуговой печи с нерасходуемым вольфрамовым электродом в атмосфере очищенного аргона в присутствии губчатого титана в качестве геттера при температуре 1000 0С. Время выдержки в печи составляло 1 час, затем расплав полученных образцов сплавов заливался в стальную форму диаметром 8 мм и высотой 100 мм. Полученный, таким образом, электрод шлифовали, полировали до зеркала, промывали и обезжиривали спиртом.
Химический состав и свойства исследуемых сплавов приведены в таблице, из которой видно, что заявленные сплавы отличаются отрицательным значением потенциала и повышенными значениями КПИ. В таблице приведены данные по химическому составу анодов - протекторов и рабочие потенциалы анодов в хлор-серебрённом электроде.
Приведенные в таблице данные относятся к имитированной морской воде с pH близкой к нейтральной, в которой протекторы, содержащие свинец оказываются более эффективными по сравнению с протекторами из сплавов алюминия, со-держащих лишь железо. Так, коэффициент полезного использования испытанных анодов достигает значений 90%, тогда как протекторы на основе сплавов аналогов имеют КПИ 58 – 87% [1,2], а известные промышленные аноды работают при КПИ порядка 70% [3].
Суть изобретения заключается в разработке состава протектора из алюминиевого сплава, со-держащего железо, легированного свинцом.
Преимуществом заявляемого состава является то, что КПИ сплава алюминия с железом и свинцом на 20 – 25% выше, чем у аналогичных алюминиевых сплавов, не содержащих свинца.
Предложенный сплав на основе алюминия можно использовать в качестве эффективного анода протектора для защиты стали в водных средах (речная, морская, водопроводная), содержащих NaCl.
Промышленная применимость заключается в том, что для получения сплавов в соответствии с заявленной формулой может быть использован вторичный алюминий, благодаря повышенному содержанию железа (до 5,0%) с добавлением свинца.

1.TJ 43 C1, “Протекторный сплав на основе алюминия”. С 22 С 21/00.
2. TJ 114 C1, “Протекторный сплав на основе алюминия”. С 22 С 21/00
3. TJ 199 C1, “Цинк-алюминиевый сплав”. С 22 С 21/00
4. TJ 203 C1, “Литейный сплав на основе алюминия”. С 22 С 1/02.
5. UА 29674 U, “Сплав на основе алюминия”. С 22 С 35/00.
6. RU 2087577 С1, “Сплав для подшипников на основе алюминия и способ изготовления биметаллической заготовки для подшипников из этого сплава”. ”. С 22 С 21/00.
7. RU 2441932 С1, “Антифрикционный сплав на основе алюминия”. С 22 С 21/02.