ПОРІВНЯЛЬНА КОРОЗІЙНА СТІЙКІСТЬ БРОНЗ У ВОДНОМУ РОЗЧИНІ ХЛОРИСТОГО ЗАЛІЗА
DOI:
https://doi.org/10.30838/UJCEA.2312.241225.99.1213Ключові слова:
бронза, швидкість корозії, олово, алюміній, хлористе залізоАнотація
Корозія – проблема світового рівня, яка супроводжує будь які металеві і окремі неметалеві вироби. Мідь та її сплави – це сучасні конструкційні матеріали які також не позбавлені проблем корозії, хоча і характеризуються підвищеними антикорозійними властивостями в багатьох середовищах та умовах експлуатації виробів з них. Найбільш небезпечним, з точки зору корозії бронз, є рідкі середовища з кислотними властивостями. На сьогодні інформація про стійкість бронз в рідких середовищах з кислотними властивостями, зокрема у водному розчині хлористого заліза, має фрагментарний характер і тому потребує подальших досліджень, які дозволять розширити уявлення щодо процесів які супроводжують корозію бронз в кислотних середовищах різної природи та їх наслідків. Мета дослідження. Визначити придатність використання бронз в водному розчині хлористого заліза за величиною їх відносної швидкості корозії. Результати досліджень. Встановлено, що багатокомпонентність досліджуваних бронз, різноманітність ступені їх легування, різноманітність розчинності продуктів хімічних перетворень у воді та послідовність проходження хімічних перетворень під час електрохімічної корозії досліджуваних алюмінієвих бронз являє собою процес в результаті якого продукти хімічної взаємодії на поверхні зразків, вірогідно, розташовуються пошарово, порушуючи при цьому суцільність шарів і, відповідно, не забезпечуючи надійний захист поверхні бронз від корозії в обраному для іспитів середовищі. Всі досліджені в роботі бронзи не є корозійностійкими в 5 %-му водному розчині FeCl3. При цьому, з числа досліджених бронз найменшу відносну швидкість корозії (1,00) має олов’яна бронза БрО6Ц6С3, найбільшу – алюмінієві бронзи, зокрема, відносна швидкість корозії бронзи БрА9Ж3Л досягає (2,26). Бронза БрА7К5О1,5Мц0,3Л до та після термічної обробки має відносну швидкість корозії від (1,61) до (1,96). В той же час, відносна швидкість корозії бронзи БрА10Ж4Н4 складає (2,09). Залежності синергетичного впливу хімічного складу бронзи БрА7К5О1,5Мц0,3Л на швидкість її корозії не виявлено. Бронзові вироби без відповідного захисту їх поверхонь недоцільно застосовувати для роботи в середовищі водних розчинів хлористого заліза в довгостроковій перспективі. У разі неможливості виконання поверхневого захисного шару для роботи в середовищі водних розчинів хлористого заліза в короткостроковій перспективі бронзові вироби доцільно виготовляти з олов’яної бронзи. Наукова новизна роботи полягає в подальшому розвиту уявлень щодо корозії бронз в кислотних середовищах, зокрема у водному розчині хлористого заліза. Практичне значення. Використання результатів роботи дозволить прийняти обґрунтоване рішення щодо можливості та доцільності використання виробів з бронзи, які будуть працювати або вже працюють в середовищі водних розчинів хлористого заліза без захисного покриття їх поверхонь. Врахування отриманої в роботі інформації дозволить розробникам нової техніки прийняти оптимальне рішення щодо використання бронзових деталей, спрогнозувати міжремонтні строки роботи вузлів та агрегатів у складі яких бронзові вироби контактують з водними розчинами хлористого заліза, що в сукупності дозволить уникнути аварійних ситуацій при використанні такої техніки.
Посилання
Copper and copper alloys ed. by D. J. R, ASM International. Handbook Committee. Materials Park, OH : ASM International, 2001. 652 p.
Copper & copper alloys : Composition and properties. Potters Bar : Copper Development Association, 1986.
Official Site of Copper Development Association, Inc. (USA). Official Site of Copper Development Association, Inc. (USA). URL: http://www.copper.org (date of access: 01.05.2025).
Gorham E. Acid deposition and its ecological effects: a brief history of research. Environmental Science & Policy. 1998. Vol. 1, № 3. Рp. 153–166. URL: https://doi.org/10.1016/s1462-9011(98)00025-2
Sedyaaw P. et al. A review on acid rain it’s causes, effects and management measures. INTERNATIONAL JOURNAL OF CREATIVE RESEARCH THOUGHTS ‒ IJCRT (IJCRT). 2024. Vol. 12, № 4. Рp. 959–968. URL: https://www.researchgate.net/publication/380355523_A_REVIEW_ON_ACID_RAIN_IT'S_CAUSES_EFFECTS_AND_MANAGEMENT_MEASURES#fullTextFileContent
Hedberg Y., Wallinder I. O. Protective Green Patinas on Copper in Outdoor Constructions. Journal of Environmental Protection. 2011. Vol. 02, № 07. Рp. 956–959. URL: https://doi.org/10.4236/jep.2011.27109
Mao Y., Nie D., Mombello D. Chemical and electrochemical characterization of artificial sulphate patina on bronze. Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed. 2014. Vol. 29, № 3. Рp. 585–589. URL: https://doi.org/10.1007/s11595-014-0961-0
Zhou Z. et al. Corrosion evolution of UNS C90300 bronze in simulated acid rain of Hong Kong. Surface and Interface Analysis. 2022. URL: https://doi.org/10.1002/sia.7086
Marušić K., Ćurković H. O., Takenouti H. Corrosion Inhibition of Bronze and Its Patina Exposed to Acid Rain. Journal of The Electrochemical Society. 2013. Vol. 160, № 8. Рp. 356–363. URL: https://doi.org/10.1149/ 2.063308jes
Vastag G. et al. New inhibitors for copper corrosion. De Gruyter Brill. URL: https://www.degruyterbrill. com/document/doi/10.1351/pac200173121861/html?srsltid=AfmBOoqXTLIrrUt1Xz_e8Wt3KuNhZmEuLHEcbgMRcXeempWEgf9Vrc8T (date of access: 07.05.2025).
Advantages of Aluminum Bronze in acidic environments. AMPCO Academy. URL: https://academy. ampcometal.com/advantages-of-aluminum-bronze-in-acidic-environment (date of access: 05.05.2025).
Bronze Alloy Chemical Resistance Chart ‒ National Bronze Manufacturing. National Bronze Manufacturing. URL: https://www.nationalbronze.com/News/bronze-alloy-chemical-resistance-chart/ (date of access: 11.05.2025).
Corrosion Behaviour of Alpha Phase Aluminium Bronze Alloy in Selected Environments. LEJPT ‒ Leonardo Electronic Journal of Practices and Technologies. URL: http://lejpt.academicdirect.org/A24/ get_htm.php?htm=113_125 (date of access: 11.05.2025).
Acess Benelux NL ‒ Specialist in snelkoppelingen. URL: https://www.acess.nl/dbdocs/file_1.pdf (date of access: 03.05.2025).
Єгорова Л. М. Оптимізація процесу хімічного травлення сплава БрБ2. Вісник Харківського національного університету. 2014. № 1136. Серія : Хімія. Вип. 24 (47). С. 112–117. URL: http://chembull.univer. kharkov.ua/archiv/2014_2/13.pdf
Olasunkanmi O. L. Corrosion : Favoured, Yet Undesirable ‒ Its Kinetics and Thermodynamics. Corrosion [Working Title]. 2021. URL: https://doi.org/10.5772/intechopen.98545
Кimstach T. V., Uzlov K. I. Chemical composition influence on mechanical properties of Cu‒Al‒Si‒Sn‒Mn system bronze during its solidification in die mold. System Technologies. 2025. Vol. 2, № 157. Pp. 135–145. URL: https://doi.org/10.34185/1562-9945-2-157-2025-14
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Кімстач Т. В., Білий О. П.

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
<a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><img alt="Creative Commons License" style="border-width:0" src="https:/ /i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png" /></a><br />Ця робота ліцензована за <a rel="license" href="http://creativecommons.org /licenses/by/4.0/">Міжнародна ліцензія Creative Commons Attribution 4.0</a>.