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 повышеным значениям 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 0,01 ÷ 1,5%, марганца 0.01 ÷ 1.0 %, благодаря введению в данный сплав в качестве РЗМ цериевый мишметалл 0,001 ÷ 0,1% и индий в качестве активатора от 0,001 ÷ 0,5%, в результате чего КПИ протектора достигает значений 96.5%.
Суть изобретения заключается в разработке состава алюминиевого протекторного сплава (анода), содержащего железо и марганец, дополнительно легированного цериевым мишметаллом и индием с целью повышения коэффициента полезного использования протектора, а 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 масс.%:
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 масс.%:
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 (ста-лью).
Для достижения данной цели в сплав на основе алюминия, содержащий марганец, железо, цериевый мишметал дополнительно вводится в качестве активатора индий, при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Марганец 0.01 ÷ 1.0
Железо 0.01 ÷ 1.5
Мишметал (цериевый) 0.001 ÷ 0.1
Индий 0.001 ÷ 0.5
Алюминий остальное.
Изобретение может быть осуществлено путем синтеза заявленного сплава, заключающегося в следующем: в алюминиевый расплав (при температуре 850-900° С вводятся необходимые ингредиенты, т.е. марганец, железо, цериевый мишметалл и индий в виде соответствующих лигатур (А1-Мn(10%), А1-Fе(3%), А1-Се(2%), А1-In(2%)), 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 очи-щенного аргона в присутствии губчатого титана в качестве геттера при температуре 1000°С. Время выдержки в печи составляло 1 час, затем расплав опробованных 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 повышенными значениями КПИ. В таблице приведены данные по химическому составу анодов- протекторов, рабочие потенциалы анодов, (значения которых пере-считаны на стандартную водородную шкалу, В) и КПИ (%).
Приведенные в таблице данные относятся к имитированной морской воде с рН близкой к нейтральной, в которой протекторы, содержащие РЗМ и индий оказываются более эффективными по сравнению с протекторами из сплавов алюминия, содержащих лишь марганец и (или) железо и галлий. Так, коэффициент полезного использования испытанных анодов достигает значений 96.5 %, тогда как протекторы на основе сплавов аналогов имеют КЛИ 58 -87% [1.2], а известные промышленные аноды работают при КПИ порядка 70% [3].
Суть изобретения заключается в разработке состава протектора из
алюминиевого сплава содержащего марганец и железо, легированного РЗМ (цериевым мишметаллом) и индием.
Преимуществом заявляемого состава является то, что КПИ сплава алюминия с железом, марганцем, РЗМ и индием на 20 - 25 % выше, чем у аналогичных алюминиевых сплавов не содержащих РЗМ и индий.
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 1.5%) и вместо РЗМ (це-рия) мишметалл на его основе.

1. Босеку Гидчюцу, 1974, № 4.
2. А.С. СССР № 785371 от 07.12.1980.
3. А.С. СССР № 1747504 от 19.10.1973.
4. Жук Н.П. Курс теории и защиты металлов. М: Металлургия. 1976.
5. Малый патент Республики Таджикистан ТJ № 43.