Corrosion studies on aluminium-based metal matrix composites reinforced with graphite, SiC and fly ash particles
Artykuł w czasopiśmie
| Status: | |
| Warianty tytułu: |
Badania odporności korozyjnej materiałów kompozytowych o osnowie aluminium zbrojonych cząsteczkami grafitu, SiC i popiołu lotnego
|
| Autorzy: | Bieniaś Jarosław |
| Rok wydania: | 2009 |
| Wersja dokumentu: | Elektroniczna |
| Język: | angielski |
| Numer czasopisma: | 3 |
| Wolumen/Tom: | 9 |
| Strony: | 286 - 290 |
| Bazy: | BazTech |
| Efekt badań statutowych | NIE |
| Materiał konferencyjny: | NIE |
| Publikacja OA: | NIE |
| Abstrakty: | angielski | polski |
| Aluminium Matrix Composites reinforced with ceramic particles (e.g. SiC, Al2O3, graphite and fly ash) are actually ad-vanced engineering materials. These materials can be characterised by superior mechanical and thermal properties. However, the addition of the reinforcement particles could significantly changing corrosion behaviour of aluminium matrix composites. The corrosion resistance of aluminium matrix composites is determined by several factors such as: variety of aluminium alloy matrix and reinforcement type combinations, manufacturing technology, microstructure of composite and interfacial reac-tions reinforcement/matrix. This paper presents microstructural characteristic and susceptibility to pitting corrosion of on aluminium-based metal matrix (Al-Si) composites reinforced with graphite (5.7 wt. %), SiC (20 vol. %) and fly ash (9.0 wt. %) particles. The corrosion resistance experiments were carried out by accelerated electrochemical studies using the potentiody-namic method (in the 3.5 wt. % NaCl aqueous solution, pH 7.0, at 25ºC). The corrosion behaviour of composite with fly ash particles was studied further by immersion tests for 50 days (3.5 wt. % NaCl). The polarisation curves, corrosion potentials (corrosion Ecorr, pittingEpit and repassivation Erp) and surface morphology after corrosion tests were estimated. It was found that: (1) the electrochemical data and microstructure observationsafter corrosion tests confirms that incorporation of rein-forcement particles (graphite, SiC, fly ash) into aluminium matrix causes the increase of susceptibility to pitting corrosionof the composites in comparison with unreinforced matrix alloys, (2) theenhanced pitting corrosion of Al/fly ash, Al/SiC and Al/GR composites is associated with the pores, multiphasic character of composites (e.g. the releases of intermetallic Al3Ni phase), reactions at the interface reinforcement/matrix and formation of galvanic couples favourable to corrosion. The same factors also determine the properties of oxide film forming on the materials surface. | |
| Materiały kompozytowe o osnowie aluminium zbrojone cząsteczkami ceramicznymi (np. SiC, Al2O3, grafit i popiół lotny) stanowią aktualnie nowoczesne materiały inżynierskie. Materiały te charakteryzują się wysokimi właściwościami mechanicz-nymi i termicznymi. Jednakże wprowadzenie cząsteczek zbrojących do osnowy może znacząco zmieniać zachowanie korozyj-ne kompozytów. Odporność korozyjna kompozytów o osnowie aluminium uwarunkowana jest kilkoma czynnikami, takimi jak: różnorodnością materiałów osnowy oraz faz zbrojących, technologią wytwarzania, mikrostrukturą kompozytów oraz reakcjami na powierzchni rozdziału osnowa/zbrojenie. W artykule przedstawiono charakterystykę mikrostrukturalną ipodatność do korozji wżerowej kompozytów o osnowie stopów aluminium (Al-Si) zbrojonych cząsteczkami grafitu (5,7% wag.), SiC (20% obj.) oraz fly ash’u (9% wag.). Odporność korozyjną określono za pomocą przyśpieszonych badań elektro-chemicznych metodą potencjodynamiczną (3,5% wag. NaCl, pH 7,0, 25ºC) oraz dodatkowo dla kompozytu zbrojonego cząsteczkami fly ash’u badaniami zanurzeniowymi (przez 50 dni w 3,5% wag. NaCl). Wyznaczono krzywe polaryzacji, typowe potencjały korozyjne (korozji Ecorr, przebiciaEpit i repasywacji Erp) oraz analizowano morfologię powierzchni po przeprowa-dzonych badaniach korozyjnych. Wykazano, że: (1) dane elektrochemiczne oraz obserwacje mikrostruktury po przeprowad-zonych badaniach korozyjnych potwierdzają, że wprowadzenie cząsteczek zbrojących do osnowy aluminiowej powoduje wzrost podatności do korozji wżerowej materiałów kompozytowych w stosunku do stopów osnowy, (2) korozja wżerowa kom-pozytów Al/fly ash, Al/SiC i Al/GR związana jest z porowatością, wielofazowym charakterem kompozytów (np. wydzielenia fazy Al3Ni), reakcjami na powierzchni rozdziału osnowa/zbrojenie oraz tworzeniem się par galwanicznych sprzyjających ko-rozji. Czynniki te determinują także właściwości warstwy pasywnej na powierzchni materiałów. |
