Введение к работе
Актуальность темы
Нержавеющие стали (НС), благодаря их высоким механическим и технологическим свойствам и относительной доступности, являются часто применяемыми в различных отраслях народного хозяйства кор-розионностойким конструкционным материалом. Однако, склонность нержавеющих сталей к питтинговой коррозии существенно ограничивает их применение.
Современный уровень теории питтингообразования (ПО) позволяет объяснить и в ряде случаев предсказать влияние анионов раствора на кинетику начальных стадий анодных реакций растворения чистых металлов, оценить роль природы металла и растворителя в этих процессах. Знание основных закономерностей инициирования гшттинга на чистых металлах обусловливает интерес как в теоретическом, так и в прикладном аспектах к выявлению особенностей ПО на сплавах. Особенно интересны сплавы Fe-Cr, поскольку хром легкопассивируем и как легирующий элемент эффективно облегчает перевод железа в пас сивное состояние. Образование тонких защитных пленок на поверхности сплавов увеличивает их коррозионную стойкость с ростом содержания в них хрома.
Однако чувствительность таких пассивирующих слоев на сплавах Fe-Cr к присутствию в коррозионной среде различных активаторов ПО, их концентрации, рН и температуры раствора изучены еще не достаточно. Наиболее широко исследованы лишь хлоридные растворы, в которых преимущественно изучались промышленные НС, содержащие помимо хрома и другие легирующие добавки. Кроме потенциала питтингообразования (Епт) важной характеристикой депассивации сплава является
индукционный период зарождения питтинга %, блияниє на который кон
центрации хрома в сплаве практически не изучалось. Во многом неяс
ными остаются особенности и пути дальнейшего усовершенствования
ингибирования ПО сплавов Ре-Сг, а также критерии эффективности их
использования. .
Цель работа:
Установление кинетических закономерностей шжциировьаия питтинга на железо-хромистых сплавах в водных растворах и его ингибирования с помощью органических анионов.
Научн-оя новизне:
Получены новые количественные закономерности депассизации
бинарных сплавов Fe-Cr, связывающие величины т и Епт с концентра цией активатора, температурой и рН раствора, а такие содержанием в сплаве хрома. Показано сужение, в сравнении с железом, набора активаторов, способных инициировать процесс ПО в нейтральных раст ворах и влияние природы активатора на тип зависимости Ед^от его концентрации в растворе.
Подтверждена справедливость уравнения Хойслера для бинарных сплавов Fe-Cr в широком диапазоне концентраций хрома и обнаружено влияние ССг на зависимость г0 от природы и концентрации галидного иона.
Выявлен и объяснен эффект высоких концентраций хлорид-иона и наличие критической концентрации хлорида Cq|-, при препчаении которой не происходит изменения Ejjj сплавов с Gqt > 5 %. Продемонстрирована принципиальная возможность стабилизации пассивного состояния железа хромистых сталей небольшими концентрациями ингибитора хемосорбционного типа совместно с добавками окислителя, генерирующего пассивирующие гидроксид-иопи.
Практическая ценность работы:
Возможность использования результатов в теоретических и коррозионно-электрохимических исследованиях, а также в прикладных работах для защиты металлических изделий, конструкций и оборудования от коррозии.
Предложен метод ингибирования локальной коррозии хромистых сталей совместным использованием ингибирующих анионов _ и окислителя, выделены область оптимальных соотношений компонентов в таком ингибиторе.
Обнаруженные особенности электрохимических свойств сплавов железо-хром послужили основой при подборе композиции ингибиторов коррозии стали 12Х18Н10Т.
Положения, выносимые на защиту:
Повышение коррозионной стойкости сплавов к ПО обеспечивается обогащением поверхностных слоев сплава железо-хром легирующим элементом при CqP в широком диапазоне концентраций активатора и характеризуется незначительным разблагораживанием Е.
Степень устойчивости поверхностного комплекса к химическому взаимодействию с активатором характеризуется величиной т , которая для сплавов с сСг > С^Р зависит от природы и концентрации галидного иона в,нейтральном растворе; отражает резкое изменение структуры и свойств защитного комплекса и уменьшение вклада электростатического фактора при ПО сплавов.
Соотношение вкладов адсорбции ингибитора и легирующего компонента в защите от ПО зависит от концентрации хрома в сплаве и концентрации ингибитора в растворе.
Апробация работы:
Основные результаты докладывались на Республиканском научно-техническом семинаре "Теория и практика разработки и
применения комбинированных ингибиторов коррозии металлов" (г.Днепродзержинск 1989 г.), II Всесоюзном совещании "Физико-химические основы действия ингибиторов коррозии металлов" (г.Звенигород 1989 г.), XII Пермской конференции "Коррозия и защита металлов" (г.Пермь 1990 г.), Второй Всесоюзной школе-семинаре "Современные методы исследования и предупреждения коррозионных и эрозионных разрушений" (г.Севастополь 1991 г.), Украинской республиканской научно-технической конференции "Химическая и электрохимическая обработка проката" (г.Днепропетровск 1991 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано статей - 3 и 5 тезисов докладов.
Структура_и_объем_рабдтыЛ Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, библиографии, включающей 155 источников. Работа изложена на 114 стр., содержит 26 рисунков, 4 таблицы.
