Цель - на основе анализа экспериментальных данных по удалению алюминидных покрытий сформировать представление о процессах, протекающих на поверхности обрабатываемой детали при химическом травлении. Алюминидные покрытия представляют собой совокупность интерметаллидных фаз (NixAly, MxCly, MxSiy) и элементов различной химической активности (α-Cr, α-W, Si, Y). Эффективность удаления дефектных покрытий (скорость процесса, качество обработанных деталей) определяется соотношением компонентов раствора, стимулирующих или замедляющих электрохимические реакции в системе «раствор - покрытие - сплав». Показано, что ионы Cl- способствуют активному растворению матрицы покрытия NixAly, тогда как адсорбция (NO3)- может быть как стимулирующей, так и пассивирующей. Скорость растворения фазы β-NiAl определяется скоростью выхода в раствор наиболее активного компонента покрытия - ионов Al3+. Растворение фазы γ΄-Ni3Al лимитируется образованием гидратированных ионов Ni2+. Удаление коррозионностойких фаз MxCly,MxSiy происходит вследствие ослабления их связи с матрицей покрытия. Поведение ионов (Cr2O7)2- соответствует классическим представлениям: являясь эффективным деполяризатором, ускоряет процесс травления покрытий; адсорбируясь на поверхности никелевого сплава, предотвращает его растравливание. Высокие скорости растворения покрытий в присутствии (NH4)6Mo7O24, не обладающего ярко выраженными окислительными свойствами, обусловлены возможными превращениями (NH4)6Mo7O24 до (MoO2)2+ и (MoO4)2- с последующим восстановлением до MoO2 и дальнейшим его окислением до (MoO2)2+.
The aim of this research is to analyse processes occurring on the surface of engine components during their chemical etching. The study is based on experimental data on the removal of aluminide coatings. Aluminide coatings consist of intermetallic phases (NixAly, MxCly, MxSiy) and compounds exhibiting various levels of chemical activity (α-Cr, α-W, Si, Y). The efficiency of removing defective coatings (the rate of the process and the quality of etched surfaces) is determined by the ratio of components in the etching solution, which either stimulate or inhibit electrochemical reactions within the «solution-coating-alloy» system. It is shown that Cl- ions contribute to the active dissolution of the NixAly coating matrix, whereas the adsorption of (NO3)- can have either a stimulating or a passivating effect. The dissolution rate of the β-NiAl phase is determined by the release of Al3+ ions into the etching solution. These ions are known to be the most electrochemically-active component of aluminide coatings. The dissolution of the γ΄-Ni3Al phase is limited by the formation of hydrated Ni2+ ions. The removal of the corrosion-resistant MxCly and MxSiy phases occurs due to the weakening of their adhesion to the coating matrix. The behaviour of (Cr2O7)2- ions is shown to be in excellent agreement with classical chemical concepts. Acting as effective depolarizers, (Cr2O7)2- ions accelerate the etching process; however, they also inhibit the etching of the nickel alloy by being adsorbed on its surface. The high dissolution rates of coatings in the presence of (NH4)6Mo7O24, which does not exhibit pronounced oxidizing properties, are explained by a possible transformation of (NH4)6Mo7O24 into (MoO2)2+ and (MoO4)2-, followed by its reduction to MoO2 and subsequent oxidation to (MoO2)2+.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.