Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы): Применение алюминия и его сплавов как конструкционных материалов обусловлено их стойкостью к коррозии. Алюминиево-магниевые сплавы обладают высокой стойкостью к коррозии в атмосферных и морских условиях, в щелочных растворах и растворах кислот малой плотностью, хорошей обрабатываемостью резанием. По коррозионной стойкости эти сплавы значительно превосходят литейные сплавы других систем на основе алюминия. Высокая коррозионная стойкость алюминиево-магниевых сплавов в различных средах определяется образованием гидратной плёнки, задерживающей коррозионный процесс. Высокая прочность сплавов этой системы связана с увеличением искажения кристаллической решетки с повышением содержания магния в твердом растворе. Для повышения коррозионных и механических свойств в алюминиево-магниевые сплавы вводят добавки различных металлов. Одной из важнейших характеристик алюминиево-магниевых сплавов является теплоемкость. Знание теплоемкости и её температурной зависимости играет большую роль в исследованиях сплавов. Цель работы: изучение температурной зависимости теплофизических свойств и термодинамические функции алюминиево-магниевого сплава АМг2 с индием. Используемые методы: описано много методов измерения теплоемкости твердого тела. В настоящей работе применяется метод сравнения кривых охлаждения эталонного и исследуемого образцов в режиме «охлаждения» с использованием медного эталона (Cu марки М00) в интервале 300–800 К. Новизна: впервые исследовано влияние добавок индия на теплофизические свойства и изменения термодинамических функций алюминиево-магниевого сплава АМг2. Результат: установлены математические модели, которые описывают температурную зависимость теплоемкости сплава АМг2 от содержания индия и изменение их термодинамических функций в указанном температурном диапазоне. В результате проведённых исследований показано, что с ростом температуры теплоемкость, энтальпия и энтропия сплавов увеличиваются, а значение энергии Гиббса уменьшается. Добавки индия в сплаве АМг2 незначительно уменьшают величины указанных функций. Практическая значимость: полученные характеристики теплофизических свойств и термодинамических функций алюминиево-магниевых сплава АМг2 с индием пополняют страницы соответствующих справочников по теплофизике материалов и могут использоваться при проектировании деталей и машин из указанных сплавов.
Ключевые слова
Алюминиевый сплав АМг2, индий, теплоёмкость, режим «охлаждения», энтальпия, энтропия, энергия Гиббса.
1. Иброхимов Н.Ф., Ганиев И.Н., Одинаев Х.О. Физикохимия сплава АМг2 с редкоземельными металлами. Душанбе: ИО ТТУ им. М.С. Осими, 2016. 153 с.
2. Умарова Т.М., Ганиев И.Н. Коррозия двойных алюминиевых сплавов в нейтральных средах. Душанбе: Дониш, 2007. 258 с.
3. Sanad S.H., Ismail A.A. Corrosion of Al-Mg alloys in sodium chloride solution // Corros. Prev. and Contr. 1982. 29. No 5. P. 21–23.
4. Rohlfs U., Kaiser H., Kaesche H. Metallkundliche and electronishe untersuchungen die interkristalline corrosion on einer AlMg-9,56 knetlegierung. // Werkst. And Korros., 1979. 30. No 8. P. 529–535.
5. Черепахова Г.Л., Шрейдер А.В. Исследование влияния ионов охлаждающих вод на питтинговую коррозию сплава Al-Mg // ЖПХ. 1972. Т.45. Вып. 9. С. 1958-1-963.
6. Ahmed Zaki. Corrosion and corrosion prevention of Al – alloys in desalination planets: a review. Solution // Anti-Corros. Meth. And Mater. 1981. 28. No 6. P. 4–7.
7. Muller I.L., Galvele J.R. Pitting potential of high purity binary aluminum alloys // Corros. Sci., 1977. 17. No 12. P. 995–1007.
8. Киров С.А., Салецкий А.М., Харабадзе Д.Э. Изучение явлений переноса в воздухе. Описание задачи №219 общего физического практикума «Молекулярная физика» Физического факультета МГУ. М.: ООП Физ. фак-та МГУ, 2013. 22 с.
9. Матвеев А.Н. Молекулярная физика. М.: Бином, 2010. С. 321–333.
10. Сивухин Д.В. Общий курс физики. М.: Физматлит, 2006. 544 с.
11. Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. М.: Лань, 2008. 480 с.
12. Температурная зависимость теплоемкости и изменений термодинамических функций сплава АЖ 4.5 с оловом / Ганиев И.Н., Сафаров А.Г., Одинаев Ф.Р., Якубов У.Ш., Кабутов К. // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2019. №1. С. 50–28.
13. Влияние лития на теплоёмкость и изменении термодинамических функции алюминиевого сплава AЖ2,18 / Азимов Х.Х., Ганиев И.Н., Амонов И.Т., Иброхимов Н.Ф. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2018. Т.16. №1. С. 37–44.
14. Микростуруктура и механические свойства сплава Al+6%Li с редкоземельными металлами / Назаров Ш.А., Ганиев И.Н., Ганиева Н.И., Каллиари И. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2017. Т15. №2. С. 63–68.
15. Влияния кальция на температурную зависимость удельной теплоемкости и изменение термодинамических функции алюминиевого сплава АЖ5К10 / Ганиев И.Н., Якубов У.Ш., Сангов М.М., Сафаров А.Г. // Вестник Казанского технологического университета. 2018. Т.21. №8. С. 11–15.
16. Влияние стронция на теплоемкость и изменение термодинамических функции свинцового сплава ССу3 / Ганиев И.Н., Ниёзов О.Х., Сафаров А.Г, Муллоева Н.М. // Известия Санкт-Петербургского государственного технического института (технологического университета). 2018. № 47(73). С. 36–42.
17. Температурная зависимость теплоемкости и изменении термодинамических функции сплава AКlМ2, легированного стронцием / Ганиев И.Н., Отаджонов С.Э., Иброхимов Н.Ф., Махмудов М. // Изв. вузов. Материалы электронной техники. 2018. Т.21. №1. С. 35–42.
18. Влияние стронция на температурную зависимость удельной теплоемкости и изменение термодинамических функций сплава АЖ5К10 / Якубов У.Ш., Ганиев И.Н., Махмадизода М.М., Сафаров А.Г., Ганиева Н.И. // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Серия естественных наук. 2018. №3. С. 61–67.
19. Влияния иттрия на удельную теплоемкость и изменение термодинамических функции сплава АЖ2.18 / Эсанов Н.Р., Ганиев И.Н., Хакимов А.X., Иброхимов Н.Ф.// Известия Юго-Западного государственного университета. Серия техника технология. 2018. Т.8. №2 (27). С. 75–84.
20. Умаров М.А., Ганиев И.Н. Температурная зависимость теплоемкости и изменение термодинамических функций свинца марки С2 // Известия Самарского научного центра РАН. 2018. Т.20. №1. С. 23–29.
21. Температурная зависимость теплоемоксти и изменение термодинамических функции сплавов системы Рb-Ba / Муллоева Н.М., Ганиев И.Н., Эшов Б.Б. Аминбекова М.С. // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. 2018. №2. С. 69–75.
22. Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. М.: Металлургия, 1989. 384 с.