vuzbiochemiИзвестия вузов. Прикладная химия и биотехнологияProceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology2227-29252500-1558ИРНИТУ10.21285/2227-2925-2021-11-2-187-194vuzbiochemi-597Research ArticleХИМИЧЕСКИЕ НАУКИCHEMICAL SCIENCESАнодное поведение сплава Zn0.5Al, легированного молибденом, в кислых, нейтральных и щелочных средахAnodic behaviour of Zn0.5Al doped with molybdenum in acidic, neutral and alkaline mediaОбидовЗ. Р.ObidovZ. R.

Обидов Зиёдулло Рахматович – доктор химических наук, доцент, главный научный сотрудник.

734063, Душанбе, ул. Айни, 299/2.

Ziyodullo R. Obidov - Dr. Sci. (Chemistry), Assistant Professor, Chief Researcher, V.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of Tajikistan.

299/2, Ayni St., Dushanbe, 734063.

z.r.obidov@rambler.ruИброхимовП. Р.IbrohimovP. R.

Иброхимов Пайрав Рустамович – соискатель.

734063, Душанбе, ул. Айни, 299/2.

Pairav R. Ibrohimov - Applicant, V.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of Tajikistan.

299/2, Ayni St., Dushanbe, 734063.

РахимовФ. А.RahimovF. A.

Рахимов Фируз Акбарович - старший научный сотрудник.

734063, Душанбе, ул. Айни, 299/2.

Firuz A. Rahimov - Senior Scientific, V.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of Tajikistan.

299/2, Ayni St., Dushanbe, 734063.

ГаниевИ. Н.GanievI. N.

Ганиев Изатулло Наврузович - доктор химических наук, профессор, академик АН Республики Таджикистан, заведующий лабораторией коррозионностойких материалов,

734063, Душанбе, ул. Айни, 299/2.

Izatullo N. Ganiev - Dr. Sci. (Chemistry), Professor, Academician of Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan, Head of the Laboratory of Corrosion-resistant Materials, V.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of Tajikistan.

299/2, Ayni St., Dushanbe, 734063.

Институт химии им. В.И. Никитина АН Республики ТаджикистанТаджикистанV.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of TajikistanTajikistan202102072021112187194Copyright © Обидов З.Р., Иброхимов П.Р., Рахимов Ф.А., Ганиев И.Н., 20212021Обидов З.Р., Иброхимов П.Р., Рахимов Ф.А., Ганиев И.Н.Obidov Z.R., Ibrohimov P.R., Rahimov F.A., Ganiev I.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vuzbiochemi.elpub.ru/jour/article/view/597

Приведены результаты потенциоДинамического исследования анодного поведения цинкового сплава Zn0,5Al, легированного молибденом в кислых (0,1 М, рН = 1; 0,01 М, рН = 2; 0,001 М, рН = 3), нейтральных (0,03, 0,3, 3%; рН = 7) и щелочных (0,001 М, рН = 10; 0,01 М, рН = 11; 0,1 М, рН = 12) средах электролитов HCl, NaCl и NaOH. В потенциодинамическом режиме со скоростью развертки электродного потенциала 2 мВ/с выявлено, что Для всех образцов сплавов Zn0.5Al-Mo, содержащих от 0,01 До 1,0% масс. молибдена, наблюдается смещение потенциалов коррозии, питтингообразования и репассивации, причем в кислых и щелочных средах происходит смещение в область отрицательных значений, в нейтральной среде - в область положительных значений. Установлено, что при повышении концентрации электролитов рассматриваемые потенциалы значительно смещаются в область отрицательных значений во всех средах - кислых, нейтральных и щелочных. Данная зависимость связана с особенностями механизма анодного растворения сплавов по мере формирования оксидной пленки на их поверхности. Показана важная роль зависимости стационарного потенциала свободной коррозии сплавов от времени в установлении пассивности поверхности в кислых, нейтральных и щелочных средах. Определено, что цинковые сплавы, легированные молибденом, устойчивы к питтинговой коррозии во всех исследованных средах. Особенно высокой оказывается устойчивость в кислой (0,001 М), нейтральной (0,03%) и щелочной (0,001 М) средах электролитов HCl, NaCl и NaOH. Показано благоприятное влияние молибдена на анодное поведение цинкового сплава Zn0.5Al и повышение коррозионной стойкости сплавов в целом. Скорость коррозии легированных (0,01-1,0% масс.) молибденом сплавов в 2-2,5 раза меньше, чем у нелегированного сплава Zn0.5Al. Предложенные составы сплавов Zn0.5Al-Mo могут использоваться в качестве протекторов для защиты от коррозии стальных изделий и конструкций.

The paper presents the results of a potentiodynamic study of the anodic behaviour of Zn0.5Al doped with molybdenum in the acidic (0.1 M, pH = 1; 0.01 M, pH = 2; 0.001 M, pH = 3), neutral (0.03, 0.3, 3%, pH = 7) and alkaline (0.001 M, pH = 10; 0.01 M, pH = 11; 0.1 M, pH = 12) media of HCl, NaCl and NaOH electrolytes. In the potentiodynamic mode with an electrode potential sweep rate of 2 mV/s, all Zn0.5Al-Mo samples containing from 0.01 to 1.0 wt% of molybdenum demonstrated a shift in the potentials of corrosion, pitting formation and repassivation. These potentials shift towards negative values in acidic and alkaline media, while shifting to positive values in a neutral medium. It was established that an increase in the concentration of electrolytes led to a shift of all the considered potentials towards negative values in all media - acidic, neutral and alkaline. This dependence is associated with the specific features of the process of anodic dissolution of alloys during the formation of an oxide film on their surface. The significance of the dependence of the stationary potential of free corrosion of alloys on time for establishing the passivity of surfaces in acidic, neutral and alkaline media was shown. It was determined that zinc alloys doped with molybdenum are resistant to pitting corrosion in all the investigated media. This resistivity is particularly high in acidic (0.001 M), neutral (0.03%) and alkaline (0.001 M) media of HCl, NaCl and NaOH electrolytes. The favourable effect of molybdenum on both the anodic behaviour of Zn0.5Al and the overall increase in the corrosion resistance of alloys was demonstrated. In comparison with undoped Zn0.5Al alloys, the corrosion rate of alloys doped with molybdenum (0.01-1.0 wt%) is 2-2.5 times lower. The proposed compositions of Zn0.5Al-Mo alloys can be used as noncorrosive coatings for steel products.

сплав Zn0.5Al с молибденомкислаянейтральная и щелочная средыпотенциалы коррозии и питтингообразованияпотенциодинамическое исследованиескорость коррозиианодное поведение сплавовmolybdenum-doped Zn0.5Al alloysacidicneutral and alkaline mediumcorrosion and pitting potentialpotentiodynamic studycorrosion rateanodic behaviour of alloysReferencesВиткин А.И., Тейндл И.И. Металлические покрытия листовой и полосовой стали. М.: Металлургия. 1971. 493 с.Vitkin AI, Теindl II. Metal coverings of a sheet and strip steel. Moscow: Metallurgiya; 1971. 493 p. (In Russian)Кечин В.А., Люблинский Е.Я. Цинковые сплавы. М.: Металлургия. 1986. 247 с.Кеchin VA, Lyblinskii EYa. Zinc alloys. Moscow: Metallurgiya; 1986. 247 p. (In Russian)Mazilkin A.A., Straumal B.B., Borodachenkova M.V., Valiev R.Z., Kogtenkova O.A., Baretzky B. Gradual softening of Al-Zn alloys during high-pressure torsion // Materials Letters. 2012. Vol. 84. P. 63-65. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2012.06.026Mazilkin AA, Straumal BB, Borodachenkova MV, Valiev RZ, Kogtenkova OA, Baretzky B. Gradual softening of Al-Zn alloys during high-pressure torsion. Materials Letters. 2012;84:63-65. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2012.06.026Obidov Z.R. Thermophysical properties and thermodynamic functions of the beryllium, magnesium and praseodymium alloyed Zn-55Al alloy // High Temperature. 2017. Vol. 55. Issue 1. P. 150-153. https://doi.org/10.7868/S0040364417010161Obidov ZR. Thermophysical properties and thermodynamic functions of the beryllium, magnesium and praseodymium alloyed Zn-55Al alloy. High Temperature. 2017;55(1):150-153. https://doi.org/10.7868/S0040364417010161Яковлева А.А., Анциферов Е.А., Гусева Е.А., Садловский С.В. Влияние защитного покрытия на основе органического связующего на коррозионную устойчивость стали // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019. Т. 9. N 4. С. 600-611. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-4-600-611Yakovleva AA, Antsiferov EA, Guseva EA, Sadlovsky SV. Effect of an organic binder protective coating on the corrosion resistance of steel. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya = Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2019;9(4):600-611. (In Russian) https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-4-600-611Valiev R.Z., Murashkin M.Yu., Kilmametov A., Straumal B., Chinh N.Q., Langdon T.G. Unusual super-ductility at room temperature in an ultrafinegrained aluminum alloy // Journal of Materials Science. 2010. Vol. 45. Issue 17. P. 4718-4724. https://doi.org/10.1007/s10853-010-4588-zValiev RZ, Murashkin MYu, Kilmametov A, Straumal B, Chinh NQ, Langdon TG. Unusual superductility at room temperature in an ultrafine-grained aluminum alloy. Journal of Materials Science. 2010;45(17):4718-4724. https://doi.org/10.1007/s10853-010-4588-zNajafabadimini R.A., Irani M., Ganiev I., Obidov Z. Galfan I and Galfan II doped with calcium, corrosion resistant alloys // Oriental Journal оf Chemistry. 2014. Vol. 30. Issue 3. P. 969-973. https://doi.org/10.13005/ojc/300307Najafabadimini RA, Irani M, Ganiev I, Obidov Z. Galfan I and Galfan II doped with calcium, corrosion resistant alloys. Oriental Journal of Chemistry. 2014;30(3)969-973. https://doi.org/10.13005/ojc/300307Tokuteru U., Yorinobu T., Kawasaki M., Higashi K. Achieving room-temperature superplasticity in an ultrafin-grainer Zn-22% Al alloy // Letters on Materials. 2015. Vol. 5. Issue 3 (19). P. 269-275. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2015-3-269-275Tokuteru U, Yorinobu T, Kawasaki M, Higashi K. Achieving room-temperature superplasticity in an ultrafin-grainer Zn-22% Al alloy. Letters on Materials. 2015;5(3):269-275. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2015-3-269-275Обидов З.Р. Анодное поведение и окисление сплавов Zn5Al и Zn55Al, легированных барием // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2015. N 31 (57). С. 51-54.Obidov Z. Anodic behavior and oxidation of the Zn5Al and Zn55Al alloy, doped with barium. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo instituta (tekhnicheskogo universiteta) = Bulletin of the Saint Petersburg State Institute of Technology (Technical University). 2015;31:51-54. (In Russian)Amini R., Obidov Z., Ganiev I., Razazi M. Po-tentiodynamical research of Zn-Al-Mg alloy system in the neutral ambience of NaCl electrolyte and influence of Mg on the structure // Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology. 2012. Vol. 2. Issue 2. P. 110-114. https://doi.org/10.4236/jsemat.2012.22017Amini R, Obidov Z, Ganiev I, Razazi M. Potentiodynamical research of Zn-Al-Mg alloy system in the neutral ambience of NaCl electrolyte and influence of Mg on the structure. Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology. 2012;2(2):110-114. https://doi.org/10.4236/jsemat.2012.22017Gurjar M.S., Dehiya S., Sharma M., Upadhyay N.C. Effect of fly ash particles on the mechanical properties of Zn-22% Al alloy via stir castimg method // IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering. 2013. Vol. 10. Issue 2. P. 39-42.Gurjar MS, Dehiya S, Sharma M, Upadhyay NC. Effect of fly ash particles on the mechanical properties of Zn-22% Al alloy via stir casting method. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering. 2013;10(2):39-42.Obidov Z.R. Effect of pH on the anodic behavior of beryllium and magnesium doped alloy Zn55Al // Russian Journal of Applied Chemistry. 2015. Vol. 88. Issue 9. P. 1451-1457. https://doi.org/10.1134/S1070427215090116Obidov ZR. Effect of pH on the anodic behavior of beryllium and magnesium doped alloy Zn55Al. Russian Journal of Applied Chemistry. 2015;88(9): 1451-1457. https://doi.org/10.1134/S10704272150 90116Amini R., Obidov Z., Ganiev I., Razazi M. Anodic behavior of Zn-Al-Be alloys in the NaCl solution and the influence of Be on structure // Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology. 2012. Vol. 2. Issue 2. P. 127-131. https://doi.org/10.4236/jsemat.2012.22020Amini R, Obidov Z, Ganiev I, Razazi M. Anodic behavior of Zn-Al-Be alloys in the NaCl solution and the influence of Be on structure. Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology. 2012;2(2):127-131. https://doi.org/10.4236/jsemat.2012.22020Обидов З.Р. Влияние рН среды на анодное поведение сплава Zn5Al, легированного бериллием и магнием // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2015. N 32 (58). С. 43-46.Obidov ZR. Influence of pH of a medium on anodic behavior of Zn5Al alloy doped with beryllium and magnesium. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo instituta (tekhnicheskogo universiteta) = Bulletin of the Saint Petersburg State Institute of Technology (Technical University). 2015;32:43-46. (In Russian)Obidov Z.R., Amonova A.V., Ganiev I.N. Influence of the pH of the medium on the anodic behavior of scandium - doped Zn55Al alloy // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2013. Vol. 54. Issue 3. P. 234238. https://doi.org/10.3103/S1067821213030115Obidov ZR, Amonova AV, Ganiev IN. Influence of the pH of the medium on the anodic behavior of scandium - doped Zn55Al alloy. Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2013;54(3):234-238. https://doi.org/10.3103/S1067821213030115Lin K.L., Yang C.F., Lee J.T. Correlation of microstructure with corrosion and electrochemical behaviours of the bach-type hot-dip Al-Zn coatings: Part 1. Zn and 5% Al-Zn coatings // Corrosion. 1991. Vol. 47. Issue 1. P. 9-17. https://doi.org/10.5006/1.3585224Lin KL, Yang CF, Lee JT. Correlation of microstructure with corrosion and electrochemical behaviours of the bach-type hot-dip Al-Zn coatings: Part 1. Zn and 5% Al-Zn coatings. Corrosion. 1991;47(1):9-17. https://doi.org/10.5006/1.3585224Obidov Z.R., Amonova A.V., Ganiev I.N. Effect of scandium doping on the oxidation resistance of Zn5Al and Zn55Al alloys // Russian Journal of Physical Chemistry A. 2013. Vol. 87. Issue 4. P. 702703. https://doi.org/10.1134/S0036024413040201Obidov ZR, Amonova AV, Ganiev IN. Effect of scandium doping on the oxidation resistance of Zn5Al and Zn55Al alloys. Russian Journal of Physical Chemistry A. 2013;87(4):702-703. https://doi.org/10.1134/S0036024413040201Lin K.L., Yang C.F., Lee J.T. Correlation of microstructure with corrosion and electrochemical behaviours of the bach-type hot-dip Al-Zn coatings: Part 2. 55% Al-Zn coatings // Corrosion. 1991. Vol. 47. Issue 1. P. 17-23. https://doi.org/10.5006/1.3585213Lin KL, Yang CF, Lee JT. Correlation of microstructure with corrosion and electrochemical behaviors of the batch-type hot-dip Al-Zn coatings: Part 2. 55% Al-Zn coatings. Corrosion. 1991;47(1):17-23. https://doi.org/10.5006/1.3585213Obidov Z.R. Anodic behavior and oxidation of strontium-doped Zn5Al and Zn55Al alloys // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2012. Vol. 48. Issue 3. Р. 352-355. https://doi.org/10.1134/S2070205112030136Obidov ZR. Anodic behavior and oxidation of strontium-doped Zn5Al and Zn55Al alloys. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2012;48(3):352-355. https://doi.org/10.1134/S2070205112030136Герасименко A.A. Об особенностях получения и преимуществах использования электрохимических покрытий сплавами цинка с оловом и молибденом // Технологии в электронной промышленности. 2010. N 7. С. 33-39.Gerasimenko АА. About features of reception and use advantages of electrochemical coverings of zinc alloys with tin and molybdenum. Tekhnologii v elektronnoi promishlennosti. 2010;7:33-39. (In Russian)Атрашкова В.В., Атрашков В.К., Герасименко A.A. Осаждение цинк-молибденовых покрытий // Защита металлов. 1995. Т. 31. N 3. С. 67-71.Atrashkova VV, Atrashkov VK, Gerasimenko АА. Eltctrodipositon of zinc-molybdenum coatings. Zashchita metallov. 1995;31(3):313-314. (In Russian)Фрейман Л.И., Макаров В.А., Брыксин И.Е. Потенциостатические методы в коррозионных исследованиях и электрохимической защите. Л.: Химия. 1972. 240 с.Freiman LI, Макаrov VA, Bryksin IE. Potentsiostatical methods in corrosion researches and electrochemical protection. Leningrad: Khimiya; 1972. 240 p. (In Russian)Постников Н.С. Коррозионностойкие алюминиевые сплавы. М.: Металлургия. 1976. 301 с.Postnikov NS. Corrosion-resistant aluminum alloys. Moscow: Metallurgiya; 1976. 301 p. (In Russian)Колотыркин Я.М. Металл и коррозия. М.: Металлургия. 1985. 88 с.KGlotyrkin YaM. Metal and corrosion. Moscow: Metallurgiya; 1985. 88 p. (In Russian)Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии. М.: Физматлит. 2002. 336 с.Semenova IV, Florianovich GM, Khoroshilov AV. Corrosion and corrosion protection. Moscow: Fizmatlit; 2002. 336 p. (In Russian)Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику / пер. с англ. А.М. Сухотина, А.И. Хентова; под ред. А.М. Сухотина. Л.: Химия. 1989. 456 с.Uhlig HH, Revie RW. Corrosion and corrosion control. An Introduction to Corrosion Science and Engineering. 3-rd Edition. New York: John Wiley & Sons. 1985. (Russ. ed.: Ulig GG, Revi RU. Korroziya i bor'ba s nei. Vvedenie v korrozionnuyu nauku i tekhniku. Leningrad: Khimiya; 1989. 456 p.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.