INFLUENCE OF STRONTIUM ADDITION ON OXIDATION KINETICS OF INDUSTRIAL CAST ALUMINUM ALLOYS AL2, AL4 AND AL9

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

When melting cast aluminum alloys, their waste is observed, or more precisely, oxidation by the gas phase of the furnace. To select the optimal regime for melting alloys, it is necessary to know the physicochemical laws of this process, which are little studied. To study the kinetics of oxidation of metal melts, the method of continuous sample weighing is used, which is usually used in the study of high-temperature corrosion of solid metals. The mechanism of interaction of liquid metals with oxygen is similar in nature to high-temperature gas corrosion of solid metals. In both cases, adsorption of gas molecules on the metal surface, nucleation, and then growth of an oxide film take place. The kinetics of oxidation of strontium-modified AL2, AL4, and AL9 melts with atmospheric oxygen was studied by thermogravimetry. It is shown that the addition of strontium up to 0.1 wt % increases the oxidizability of melts. An increase in temperature promotes an increase in the rate of oxidation of these melts. The process of oxidation of the investigated melts obeys the parabolic law. The true rate of oxidation is on the order of 10–4 kg/m2 · s. The apparent activation energy of oxidation, depending on the amount of modifiers in the alloys, is: for AL2 alloy – 56.52–43.75, for AL4 alloy 59.74–37.09, for AL9 alloy 61.40–39.90 kJ/mol. The mechanism of influence of strontium on the kinetics of oxidation of melts AL-2, AL4 and AL9 has been established. Aluminum oxide Al2O3 plays a dominant role in the formation of a protective oxide film.

About the authors

N. S. Olimov

Tajik State Pedagogical University named after S. Aini

Email: ganievizatullo48@gmail.com
Tajikistan, Dushanbe

I. N. Ganiev

Institute of Chemistry named after V.I. Nikitin National Academy
of Sciences of Tajikistan

Author for correspondence.
Email: ganievizatullo48@gmail.com
Tajikistan, Dushanbe

M. Ch. Shirinov

Tajik State Pedagogical University named after S. Aini

Email: ganievizatullo48@gmail.com
Tajikistan, Dushanbe

References

  1. Stroganov G.B., Rotenberg V.A., Gershman G.B. Splavy alyuminiya s kremniyem [Alloys of aluminum with silicon]. M.: Metallurgiya, 1977. [In Russian].
  2. Yershov G.S., Chernyakov V.A. Stroyeniye i svoystva zhidkikh i tvordykh metallov [Structure and properties of liquid and solid metals]. M. Metallurgiya, 1978. [In Russian].
  3. Luts A.R., Suslina A.A. Alyuminiy i yego splavy [Aluminum and its alloys]. Samara: Izd. Samarskiy Gosudarstvennyy tekhnicheskiy universitet. 2013. [In Russian].
  4. Zolotarevskiy V.S., Belov N.A. Metallovedeniye liteynykh alyuminiyevykh splavov [Metal science of cast aluminum alloys]. M.: Izd-vo MISiS. 2005. [In Russian].
  5. Beletskiy V.I., Kirov G.A. Alyuminiyevyye splavy (sostav, svoystva, tekhnologiya, primeneniya) [Aluminum alloys (composition, properties, technology, applications)]: spravochnik pod obshchey redaktsiyey akademika I.N. Fridlyandera. Kiyev: KOMINTEKH. 2005. [In Russian].
  6. Ganiev I.N., Vakhobov A.V., Dzhurayev G.D., Kalyayeva V.G. Modifitsirovaniye Al–Si-splavov strontsiyem [Modification of Al–Si alloys with strontium] // Liteynoye proizvodstvo. 1975. № 1. P. 33–34. [In Russian].
  7. Kutsenok N.L., Andrushevich A.A., Ganiev I.N., Yanchuk V.N. Tekhnologicheskiye osobennosti modifitsirovaniya siluminov alyuminiy-strontsiyevymi ligaturami [Technological features of modifying silumins with aluminum-strontium ligatures] // Tekhnologiya avtomobilestroyeniya. 1983. № 8. P. 7–10. [In Russian].
  8. Zalinova I.M., Gudchenko A.P., Aleyev R.N., Panov L.B. Vliyaniye strontsiya i natriya na poverkhnostnoye natyazheniye siluminov [Influence of strontium and sodium on the surface tension of silumins] // Liteynoye proizvodstvo. 1975. № 2. P. 23–24. [In Russian].
  9. Olimov N.S.Ganiev I.N., Shirinov M.Ch., Okisleniya splavov sistemy AI–Ge v zhidkom sostoyanii [Oxidation of alloys of the AI–Ge system in a liquid state] // Rasplavy. 2015. № 4. P. 19–26. [In Russian].
  10. Lepinskikh B.M., Kitashev A.S., Belousov A.A. Okisleniye zhidkikh metallov i splavov [Oxidation of liquid metals and alloys]. M.: Nauka, 1973. [In Russian].
  11. Lepinskikh B.M., Kiselov V.M. Ob okislenii zhidkikh metallov kislorodom iz gazovoy fazy [On the oxidation of liquid metals by oxygen from the gas phase]. // Izv. An SSSR. Metally. 1974. № 5. P. 51–54. [In Russian].
  12. Nazarov Sh.A., Ganiev I.N., Eshov B.B., Ganieva N.I. Kinetika okisleniya splava Al + 6 % Li, modifitsirovannogo tseriyem [Oxidation kinetics of Al + 6% Li alloy modified with cerium] // Metally. 2018. № 3. P. 33–38. [In Russian].
  13. Ganiev I.N., Ganieva N.I., Eshova D.B. Osobennosti okisleniya alyuminiyevykh rasplavov s redkozemel’nymi metallami [Features of the oxidation of aluminum melts with rare earth metals] // Metally. 2018. № 3. P. 39–47. [In Russian].
  14. Al’tman M.B., Stromskaya N.P. Povysheniye svoystv standartnykh liteynykh alyuminiyevykh splavov [Improving the properties of standard cast aluminum alloys]. M.: Metallurgiya. 1984. [In Russian].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (480KB)
3.

Download (335KB)
4.

Download (335KB)
5.

Download (292KB)

Copyright (c) 2023 Н.С. Олимов, И.Н. Ганиев, М.Ч. Ширинов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».