Исследование коррозионной стойкости слоистого интерметаллидного композита алюминий-медь.

Введение……………………………………………………………….…………….5
Глава 1 Обзор литературных источников.……………………………….………..7
1.1 Диаграмма состояния системы алюминий - медь……………………..……...7
1.2 Коррозия металлов и их классификация коррозии по характеру коррозионных разрушений и методы их оценки…………….………….…….….7
1.2.1 Методы исследования и показатели коррозии..............................................16
1.2.2 Методы коррозионных испытаний……………….……………….…….….21
1.2.3 Классификация коррозии по виду окружающей среды……………………23
1. 2.4 Термодинамика и кинетика коррозионных процессов…………..…..……24
1.3 Коррозионная стойкость сплавов……….………………………….….……...24
1.3.1 Коррозионная стойкость алюминиевых сплавов..………...……….………25
1.3.2 Коррозионная стойкость медных сплавов…….……….…………….……..26
1.4 Слоистые композиты и их получение ……….…………………….…………28
1.4.1 Методы получения биметаллов………………...………………...…………28
Глава 2 Материалы, оборудование и методы исследования………..………….40
2.1 Материалы используемые в работе………..…………………….…………...40
2.1.1 Алюминий АД1……………………………….………………….………….40
2.1.2 Медь М1…………………………………………………..……….………...42
2.2 Сварка взрывом СКМ АД1+ М1………………………..……….……………44
2.3 Приготовление шлифов…………………………………………….………...49
2.4 Металлографические исследования ……………………………….………..50
2.5 Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) Versa 3D……….………...50
2.6 Методика исследования коррозионной стойкости композита системы АД1-М1…………………………………………………………………………………..53
2.6.1 Коррозионные испытания (Гост 9.913-90)………………………………...53
2.6.2 Коррозионные исследования……………………………………………….55
2.7 Потенциостатические исследования композитов и покрытий на основе меди……………………………………………………………..………………….55
Глава 3 Экспериментально расчетная часть..……………………..…….………58
3.1 Экспериментальные исследования коррозионной стойкости биметалла АД1+М1 по методике ускоренных коррозионных испытаний ГОСТ 9.913-90...58
3.2 Исследование микроструктуры и химического состава поверхности КМ АД1+М1 после коррозионных испытаний ……………………..…………….….59
3.3 Химия коррозионных процессов……………………………...……………....59
3.4 Потенциостатические исследования покрытий ……………………………..59
Список использованных источников…………………………………………….78

Весь текст будет доступен после покупки

Современному машиностроению необходимы конструкционные материалы с повышенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Этими свойствами не обладают традиционные металлы и сплавы. Комплекс необходимых свойств можно получить созданием композиционных материалов, состоящих их двух или более разнородных фаз и имеющих свойства, отличные от свойств исходных компонентов.
Сварка взрывом (СВ) как технологический процесс изготовления СКМ различного строения и назначения находит применение в таких отраслях промышленности, как машиностроение, авиа– и ракетостроение, электрометаллургия и др. Высокоэкономичный, производительный и управляемый процесс, не требующий дорогостоящего оборудования и оснастки, сварка взрывом, благодаря её быстротечности, препятствующей развитию активных диффузионных процессов в зоне соединения разнородных металлов и сплавов, позволяет получать равнопрочные соединения практически любых сочетаний металлов и сплавов площадью до десятков квадратных метров.
Композиционные материалы (КМ) различается между собой по степени разнородности свариваемых металлов, конструкции и технологии изготовления, условиям работы и областям применения.
Перечень свариваемых взрывом КМ включает практически все конструкционные стали, а также цветные, благородные и тугоплавкие металлы и сплавы. По сочетанию материалов в одной композиции можно выделить две основные группы КМ - из однородных и разнородных металлов. Сварку взрывом наиболее целесообразно применять для соединения металлов и сплавов, которые известными способами получить невозможно или затруднительно.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Обзор литературных источников.
1.1 Диаграмма состояния системы алюминий - медь
Диаграмма состояния системы медь—алюминий подробно исследована во всей области концентраций сплавов. Состав жидкой фазы в эвтектической точке соответствует 8,5 вес. % Аl. При температурах 1036° и 1022° протекают перитектические реакции.
Фаза х существует только в области высоких температур 1036—963°. Фаза ? кристаллизуется из расплава по кривой с максимумом, который соответствует температуре 1048° и составу сплава, содержащего 12,4 вес. % Аl. В твердом состоянии имеет место несколько эвтектоидных и перитектоидных превращений. При температуре 963° фаза х распадается. В эвтектоидной точке содержание алюминия соответствует 15,4 вес. %. Концентрационные пределы области гомогенности ?2-фазы точно не установлены. Существование ?2-фазы объясняет аномальный ход температурной кривой удельной теплоемкости при температуре около 300°, наблюдаемый в однофазных (?) и двухфазных сплавах. [1]
Фаза ? — твердый раствор на основе меди охватывает широкую область составов (до 9 вес. % Al), причем с понижением температуры растворимость алюминия в меди повышается. По данным измерения микротвердости при температурах 500, 700, 800 и 900° она составляет 9,4; 8,8; 8,2 и 7,8 вес. % соответственно. При 1037° растворимость Al в твердой меди составляет 7,4 вес. % .[2]
Рисунок 1.1 – Диаграмма состояния системы Al –Cu. [1, 2]

Фаза ? имеет гранецентрированную кубическую решетку, аналогичную решетке чистой меди, параметр которой увеличивается с повышением содержания алюминия. Фаза ? представляет собой твердый раствор на основе соединения Сu3А1 (12,44 вес. % А1). [3]

Весь текст будет доступен после покупки

1. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа / О. А. Банных [и др.]. – Москва : Металлургия, 1986 – 440 с.
2. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди / С.В. Шухардина [и др. ]. - Москва : Наука, 1979 – 248 с.
3. Лякишева, Н. П. Диаграммы состояния двойных металлических систем в 3 т. / под ред. Н. П. Лякишева. – Москва : Машиностроение, 1996-2000. – 992 с.
4. Перелыгин, Ю. П. Коррозия и защита металлов от коррозии [Текст] : учебное пособие для студентов технических специальностей / Ю. П. Перелыгин, И. С. Лось, С. Ю. Киреев. - Пенза : Изд-во ПГУ, 2012– 88с.
5. Виноградов, С. Н. Электрохимическая коррозия: Конспект лекций / С. Н. Виноградов, Л. П. Вершинина – Пенза: Пензенский политехнический институт, 1978. – 59 с.
6. Мальцева, Г. Н. Коррозия и зашита оборудования от коррозии : учеб. пособие / Г. Н. Мальцева ; под ред. С. Н. Виноградова.– Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та. 2000 – 211 с.
7. Россина, Н. Г. Коррозия и защита металлов [Текст] : учебно-методическое пособие / Н.Г. Россина, Н.А. Попов, М.А. Жилякова, А.В. Корелин. – Екатеринбург : Изд-во Уральского ун-та, 2019 - 107 с.
8. Ангал, Р. Коррозия и защита от коррозии : учеб. пособие: пер. с англ. / Р. Ангал. — Долгопрудный : Издательский Дом «Интеллект», 2014.— 344 с.

Весь текст будет доступен после покупки