Виявлення закономірності впливу величини і виду механічних напружень на корозію низьколегованих сталей залежно від складу середовищ. Розробка високочутливої експрес-методики визначення швидкості корозії низьколегованих сталей під механічним навантаженням.
Протекторний захист (ПЗ) як один із методів електрохімічного захисту від корозії металів базується на положенні, що корозія зменшується або цілком усувається, якщо металу буде навязано певний відємний потенціал. Скота та інших, в яких використовували протектори за умов дії механічного навантаження, стосуються лише їх впливу на корозійно-механічне руйнування матеріалів. Катодна поляризація протекторами потенційно підвищує імовірність наводнювання металу і, відповідно, його крихке руйнування при механічному навантаженні. Карпенка НАН України за відомчим замовленням НАН України: “Дослідження та розробка ефективних методів електрохімічного захисту від корозії при статичному та циклічному навантаженні матеріалів і конструкцій хімічної, нафтової і газової промисловості”, № держреєстрації 01830051524, 1985-1987 рр.; “Розробка структурно-металургійних засад підвищення квазікрихкої міцності конструкційної кераміки в умовах дії агресивних середовищ, виходячи з аналізу механізмів її руйнування”, № держреєстрації 0194U045437, 1994-1996 рр.; “Дослідження поверхневих явищ при корозійно-механічному руйнуванні сталей і легких сплавів та розробка методів підвищення залишкового ресурсу конструкцій тривалої експлуатації” № держреєстрації 0100U004862, 2000-2002 рр., в яких автор був відповідальним виконавцем. Дослідити особливості ПЗ сталей від корозії за їх механічного навантаження, встановити звязок захисних властивостей протекторів за цих умов з їх електрохімічними (ЕХ) параметрами, виявити ЕХ умови наводнювання та окрихчення сталі та розробити практичні рекомендації щодо підвищення захисних властивостей протекторів.Вплив механічного навантаження і протекторів на контактну корозію сталі 35Х вивчали на гальванопарі сталь 35Х - сталь 10Х17Н13МЗТ. Вплив навантаження та протекторів на корозію сталей, кінетику репасиваційних процесів на деформованій поверхні, а також схильність до корозійного розтріскування досліджували на циліндричних зразках діаметром робочої частини 5 мм. Значення швидкості корозії К ненавантаженої сталі 40Х в 3%-му розчині NACL, виміряних ГМ та ХЛ методами, практично не різняться, однак порівняння відносної похибки експерименту вказує на кращі метрологічні характеристики ХЛ методу. У четвертому розділі досліджували вплив статичних і циклічних навантажень, а також протекторів на корозійну поведінку сталі 40Х у водних розчинах NACL. Так, ХЛ методом отримано прямопропорційну залежність швидкості корозії в 3%-му розчині NACL від рівня статичних напружень, тоді як ЕХ метод не фіксує їх впливу практично до межі текучості.Узагальнення отриманих в дисертації результатів дозволило виявити закономірності впливу механічних напружень на корозійні процеси в гальванопарі низьколегована сталь-протектор і запропонувати методи прогнозування та підвищення ефективності протекторного захисту. Найважливіші наукові та практичні результати зводяться до наступного: Модернізовано хемілюмінесцентні експрес-методики визначення швидкості корозії сталей в середовищах різної кислотності та з високим вмістом солей, які на порядки переважають чутливість гравіметричного методу, і особливо ефективні в дослідженнях впливу механічних навантажень на корозійне руйнування сталей. Вперше експериментально встановлено, що за високої кислотності середовища вплив циклічних навантажень на швидкість корозії сталей менший, ніж статичних. Цинковий та магнієвий протектори забезпечують надійний захист низьколегованих сталей від корозії за пружних як статичних, так і циклічних навантажень. В пластичній області навантажень ефективність протекторного захисту падає пропорційно рівню напружень та супроводжується осциляцією струму гальванопари сталь-протектор, яка повязана з утворенням ювенільних ділянок на навантаженому зразку.
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
Узагальнення отриманих в дисертації результатів дозволило виявити закономірності впливу механічних напружень на корозійні процеси в гальванопарі низьколегована сталь-протектор і запропонувати методи прогнозування та підвищення ефективності протекторного захисту. Найважливіші наукові та практичні результати зводяться до наступного: Модернізовано хемілюмінесцентні експрес-методики визначення швидкості корозії сталей в середовищах різної кислотності та з високим вмістом солей, які на порядки переважають чутливість гравіметричного методу, і особливо ефективні в дослідженнях впливу механічних навантажень на корозійне руйнування сталей.
Вперше експериментально встановлено, що за високої кислотності середовища вплив циклічних навантажень на швидкість корозії сталей менший, ніж статичних. В нейтральних та лужних середовищах до певного (критичного) рівня напружень, які залежать від РН, вплив циклічних та статичних навантажень однаковий, а за вищих - циклічних сильніший. Інтенсифікація корозії циклічними напруженнями і їх критичне значення тим більші, що вище РН середовища.
Цинковий та магнієвий протектори забезпечують надійний захист низьколегованих сталей від корозії за пружних як статичних, так і циклічних навантажень. В пластичній області навантажень ефективність протекторного захисту падає пропорційно рівню напружень та супроводжується осциляцією струму гальванопари сталь-протектор, яка повязана з утворенням ювенільних ділянок на навантаженому зразку.
Виявлено, що навантаженння сталі інтенсифікує розчинення протектора, що пояснюється електрохімічною реакцією гальванопари сталь-протектор на деформаційну активацію сталі. Модельними експериментами показано, що швидкості релаксації деформаційно активованого струму гальванопари та репасивації деформованої поверхні сталі взаємоповязані і визначаються поляризаційним опором протектора.
На основі дослідження ряду магнієвих протекторів встановлено, що їх захисний ефект за механічного навантаження визначається головним чином поляризаційним опором протектора. На цій основі запропоновано ЕХ метод прогнозування ефективності ПЗ від корозії сталі за її механічного навантаження.
Вплив механічного навантаження в пластичній області деформацій на швидкість корозії низьколегованої сталі суттєво зростає при її контакті з нержавною сталлю. Використання протекторів є перспективним способом захисту навантаженої зміцненої сталі 35Х від контактної корозії в технологічному середовищі виробництва етилендіаміну. Цинковий протектор суттєво зменшує швидкість корозії, а магнієвий повністю її усуває незалежно від рівня напружень. Проте, на відміну від цинкового, використання магнієвого протектора спричиняє інтенсивне наводнювання сталі, різке падіння її тріщиностійкості та появу схильності до корозійного розтріскування.
Запропоновано новий метод виготовлення протекторів з використанням технології порошкової металургії. Показано, що порошкові цинкові протектори з розвиненою поверхнею зумовлюють більшу струмовіддачу, ніж литі протектори. Їх використання забезпечує повний захист сталі 35Х від корозії під напруженням за відсутності наводнювання.
2. Романив О.Н., Крыськив А.С., Оксаныч А.Э., Генега Б.Я., Стефанович В.Е. Протекторная защита от коррозии кузова автобуса ЛАЗ-4202 // Там же. - 1984. - № 4. - С.108-110.
3. Романив О.Н., Крыськив А.С., Генега Б.Я., Смык Л.П. Электрохимическая защита от коррозии стального и титанового оборудования Калушского ПО „Хлорвинил” // Тезисы докладов III Всесоюзной научно-практической конференции „Защита от коррозии в химической промышленности” - Черкассы, 1985. - С.129.
4. А.с. 1322125 СССР, МКИ. Коррозиометрический преобразователь для исследования коррозии токопроводящих материалов / Л.Б. Березицкий, О.Н. Романив, А.С.Крыськив, Б.Я. Генега // Бюл. № 25 - 1987.
6. Романив О.Н., Генега Б.Я. Ободном виде разрушения в условиях контактной коррозии металов под напряженим // Там же. - 1989. - №3. -С.116-118.
7. Романив О.Н., Генега Б.Я., Крыськив А.С. Технологические предпосылки повышения эффективности протекторов для защиты металов от коррозии // Доклады Академии наук Украинской ССР, серия А. - 1989. - № 5. - С.83-84.
8. Романив О.Н., Генега Б.Я. Використання хемілюмінесцентних методів аналізу для механохімічних корозійних досліджень // Тези доповідей Міжнародної конференції „Проблеми корозії та протикорозійного захисту конструкційних матеріалів”. - Львів, 1994. - С. 247.
10. Романив О.Н., Гута О.М., Генега Б.Я., Василечко В.О. Вплив напружень на електрохімічну корозію сталі у водних середовищах // Там же. - 1996. - № 6. - С.113 - 115.
11. Романив О.Н., Гута О.М., Генега Б.Я., Василечко В.О., Мідяний С.В., Скоробогатий Я.П. Дослідження корозії нержавіючих сталей хемілюмінесцентним методом // Доповіді Національної академії наук України, серія А, - 1996. - № 3. - С.86-90.
13. Никифорчин Г.М., Романив О.Н., Генега Б.Я., Цирульник О.Т. Вплив циклічних напружень на електрохімічну корозію сталі в водних середовищах // Там же. - 2002. - Спец. вип. № 3. - С.63-66.
14. Цирульник О., Криль Я., Генега Б. Особливості протекторного захисту навантаженої низьколегованої сталі від корозійно-водневої деградації в умовах її контактної корозії // Вісник Тернопільського державного технічного університету. - 2003. - Т.8, № 1. - С.30-35.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
