Сталь — это самый широко используемый материал в промышленности, что обусловлено его многочисленными преимуществами, например, выдающимися механическими свойствами и умеренной стоимостью. Однако низкая коррозионная стойкость ограничивает срок службы оборудования и не позволяет использовать его в определенных областях, например, в судоходстве и морских технологиях.
Специалисты Корейского национального университета морских и океанических исследований (KMOU) разработали новый сплав из алюминия-магния-кремния (Al-Mg-Si), который может существенно повысить коррозионную стойкость стали при выполнении всего одного простого дополнительного этапа обработки поверхности.
Сталь зачастую покрывают другими металлами (например, алюминием), чтобы повысить коррозионную стойкость. Однако использование алюминия на морских объектах ограничено в связи с его свойством вступать в реакцию с хлорид-ионами в морской воде, что приводит к коррозии.
В рамках нового исследования инженеры университета добавили в алюминий другие элементы, а именно магний (Mg) и кремний (Si), чтобы получить покрытие из сплава и решить эту проблему. Однако магний нельзя просто наносить как покрытие традиционным методом погружения стали в горячую ванну солей металлов.
Новое противокоррозионное покрытие для увеличения срока службы и долговечности оборудования из стали экологически безопасным способом Источник: Корейский национальный университет морских и океанических исследований
Сначала исследователи взяли сталь с алюминиевым покрытием (с использованием Al и Si), а затем нанесли на нее магний с помощью технологии под названием вакуумное напыление. И наконец, покрытие подвергали воздействию высокой температуры (375°C) в течение разных периодов времени. Затем была проведена оценка характеристик покрытия и коррозионные испытания в солевом тумане.
Выяснилось, что продукты коррозии образовывались в двух слоях: поверхностный слой преимущественно состоял из продуктов коррозии на основе алюминия, а внутренний — из продуктов коррозии на основе алюминия, магния и кремния. Более того, внутренний слой продуктов коррозии создавал «защитный эффект», что еще больше улучшало антикоррозионные свойства.
«Наши исследования показали, как можно изготавливать сталь с высокой коррозионной стойкостью, просто изменив протокол обработки поверхности. Это особенно важно для сохранения энергии и природных ресурсов», — поясняет профессор Мен-Хун Ли из Корейского национального университета морских и океанических исследований, который руководил данной работой.
