ПОВЫШЕНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ НАНОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА В КИСЛЫХ СРЕДАХ. 2. ФАЙНМЕТЫ И АМОРФНЫЕ СПЛАВЫ

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
39

ФИЗИКА И ХИМИЯ
2013. Вып. 4

УДК 620.173.3 (045)

В.Г. Маклецов

ПОВЫШЕНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ НАНОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА 
В КИСЛЫХ СРЕДАХ. 2. ФАЙНМЕТЫ И АМОРФНЫЕ СПЛАВЫ

Особенности поведения таких материалов обусловлены наносоставом поверхности (50-100 Å). Выход на поверхность легирующего кислотостойкого компонента при различных процессах – основа повышения коррозионной стойкости наноструктур. Поверхностные сегрегационные процессы обусловлены размером атома, его 
сродством и типом протекающего процесса.

Ключевые слова: коррозионная стойкость при кислотной коррозии, атомный радиус, поверхностные сегрегации
и легирующие компоненты, аморфные сплавы, файнметы.

Повышение коррозионной стойкости сталей и сплавов на основе железа – важная научная и 

прикладная проблема. Целью настоящей работы является обобщение ранее полученных результатов
для оценки повышения коррозионной стойкости металлических наноструктур на основе железа в 
кислых растворах различного состава, выявление и обоснование закономерностей влияния размера 
легирующего компонента, типа процесса, протекающего в металле, структуры приповерхностных 
слоев металла и, соответственно, электрохимическое и коррозионное поведение электродов на основе 
железа [1].

Показаны влияние наносостава поверхности (50 нм) на зависимости скорости анодного раство
рения на сплавах Fe-Si-B-Nb-Cu, объясняющее влияние термообработки, старения; влияние анионов 
и кислотности среды; влияние элементного состава и химических изменений на поверхности аморфного металла Fe-Cr-B при окислении и легировании Sn и их влияние на коррозионно-электрохимические параметры в анодной области в сульфатных электролитах различной кислотности.

Результаты и их обсуждение.

В таблице приведены некоторые свойства ряда элементов, которые использовались в формиро
вании коррозионных структур в сплавах на основе железа. Первые два элемента можно отнести к  
неметаллам, остальные – к металлам. Для сравнительного анализа размеров атомов при образовании 
сплавов лучше использовать не атомный, а ковалентный радиус, который чаще используется для 
описания межатомных расстояний [2].

Свойства элементов

Элемент
Радиус (нм)
Атомная масса
Плотность, г/см3
Т плавления, оК

B
0,088
12,01
2,34
2303

Cu
0,112
63,54
8,96
1083

Si
0,117
28,08
2,33
1683

Fe
0,116
55,80
7,86
1808

Cr
0,122
52
7,16
1877

Sn
0,140
118,69
7,30
505

Nb
0,147
92,91
8,57
2469

Рассмотрим данные по электрохимическому и коррозионному поведению сплавов типа 

«Finemet» в кислых неингибированных и ингибированных растворах. Это особый вид аморфных 
сплавов системы Fe-Si-B-Nb-Cu, кристаллизующихся с поверхности при нагревании с образованием 
кристаллов размером порядка десятков нм. В них Fe-Si-B – это аморфная основа, атомы Cu – инициаторы кристаллизации, Nb – ограничитель роста кристаллов. Сплавы толщиной 10-20 мкм имеют две 
поверхности раздела: контактную и обратную (свободную). Кристаллизация протекает при нагревании выше 400 С (рис. 1), сопровождается сегрегационными процессами на поверхности и происходит различно на этих двух сторонах (рис. 2), также отмечены отличия и по электрохимическим 
характеристикам [3].