Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах - Иванов Е.С.
Скачать (прямая ссылка):
на коррозионное растрескивание в кислых средах
Данные по влиянию ингибиторов на коррозионное растрескивание сталей в кислых средах немногочисленны, хотя за последние 5—10 лет интерес к применению ингибиторов для подавления коррозионного растрескивания значительно возрос.
Способность ингибитора тормозить коррозионное растрескивание зависит от многих факторов, основными из которых являются: природа ингибитора и
-7 5 0 20 W. Т,Ч
Рис. 32 Зависимость коэффициента торможения коррозионного растрескивания стали ЗОХГСА (2) и 65Г (2) в 1М H2SO4 от полярных свойств заместителей в молекуле фосфоипевой соли [(СвН5),РС8ВД11
Рис. 33 Кривые коррозионного растрескивания стали 65Г в 2М H2S04 без ингибиторов (У) и с добавками 5 г/л БА-6 (2), ОПИ (3) и тиомочевины (4)
его концентрация, анионный состав агрессивной среды, химический состав и структура стали или сплава, растягивающие напряжения, температура.
В кислых средах наиболее интенсивно коррозионному растрескиванию подвергаются низколегированные высокопрочные стали со структурой мартенсита. Поэтому большинство работ по влиянию ингибиторов на коррозионное растре-
ТАБЛИЦА 26. ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ (1,55 Г/Л) НА КОРРОЗИОННОЕ
РАСТРЕСКИВАНИЕ СТАЛИ ЗОХ
В 2,5 м н
2S04 ПРИ а= 1200 МПа
Ингибитор
Время до растрескивания, ч
Ингибитор
Время до расстрески-вания, ч
Без ингибитора Алкилгексаметилениминий бромид (АГМИБ) Алкилпиридинйбромид (АПБ) iV-децилпиридинийхлорид (ДПА)
Л'-децил-З-оксипиридиний-хлорид (КПИ-1) р-алкилбензилпиридииийхло-рид (катапин А) Цетилпиридиинйхлорид
2
274
220 220
, 205
160
120
ЧМ (П)
yV-фенил-З-оксипириди-
ний хлорид
БА-6
Монометилолтиомоче-вина (КПИ-2) ПБ-5
Тиомочевина КХ-2
100 70
60 50
44
19 15
69
ТАБЛИЦА 27. ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ СТАЛИ У8 НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНГИБИРОВАНИЯ РАСТРЕСКИВАНИЯ В 20 %-НОЙ H,S04 КОНЦЕНТРАЦИЯ ДОБАВКИ 3 Г/Л [126].
Время до разрушения, мин
Ингибитор
цементит-{--Ьферрнт*
мартенсит**
Без ингибитора АГМИБ АПБ КПИ-1
Катапйн А КПИ-3 '
Цетилпиридиннйхлорид ПБ-5
Тиомочевина
60
>45 ООО 30 ООО 10 200 2 700 2 400 900 1 620 360
0,33 6,40 4,34 4,00 1,08 1,03 0,83 0,80 0,58
* Сталь в состоянии поставки, ав = 2000 МПа. ** Сталь закалённая и отпущенная ав = П00 МПа.
скнвание выполнено иа этих сталях. Защита аустенитных нержавеющих сталей в кислых средах ингибиторами мало изучена и в практике применяется редко.
Ниже рассмотрено влияние ингибиторов-на коррозионное растрескивание преимущественно, низколегированных сталей с пределом прочности 1500— 2200 МПа.
В одной из первых работ Э. М. Гутманом было изучено влияние четвертичных солей пиридина, серусодержащих соединений и промышленных ингибиторов на растрескивание закаленной стали ЗОХ, имеющей мартенситную структуру, при статических нагрузках (табл. 26).
Как видно из приведенных данных, наиболее эффективно подавляют коррозионное растрескивание четвертичные гексаметилениминовые и пиридиновые соли, менее эффективны промышленные ингибиторы-смеси и серусодержащие соединения. Бромиды пиридиния более эффективны, чем хлориды, что связано с лучшей адсорбцией бромид-ионов по сравнению с хлорид-ионами и усилением сннергетического эффекта.
Существенное значение на эффективность ингибирования коррозионного растрескивания оказывает структура стали.
Как видно из табл. 27. сталь У8 в состоянии поставки примерно в 180 раз более устойчива к растрескиванию, чем закаленная, а эффективность действия ингибиторов увеличивается в десятки и сотни раз но сравнению с торможением растрескивания закаленной стали. Так, ингибитор АГМИБ практически полностью предотвращает растрескивание стали У8 в состоянии поставки.
В [125] исследовано влияние четвертичных фосфониевых солей на ингибирование коррозионного растрескивания высокопрочных сталей ЗОХГСА (оа = = 1700 МПа) и стали 65Г (0„=185О МПа) в серной кислоте (табл. 28).
В сравнении с пиридиновыми четвертичными солями фосфониевые соли менее эффективны в серной кислоте (коэффициент торможения коррозионного растрескивания а = 1,5+3), хотя они и значительно тормозят скорость коррозии этих сталей (г = 95—99 %). Это объясняется более слабой адсорбцией фос-фониевого катиона по сравнению с пиридиииевым на напряженной стали.
В табл. 29 показано влияние некоторых аминов и промышленных ингибиторов травления на торможение коррозионного растрескивания высокопрочной стали ЗОХГСНА в серной и соляной кислотах. Видно, что большинство исследованных аминов незначительно влияет на сопротивление стали ЗОХГСНА коррозионному растрескиванию в серной кислоте. Наиболее эффективными являются уротропин и смесь хинолина с йодистым калием. Из промышленных ин-
70
ТАБЛИЦА 28. влияние фосфониевых солей на коррозионное-расгрескивание сталей" В 0,5 М h2so», концентрация ингибиторов 5-10 ~4 М, 0 = 980 МПа
Ингибитор
Сталь ЗОХГСА
Сталь 65г
Тр, мин
а*
Тр, мин
а*
Без ингибитора
[(С6Н5)4РЦ
[(С8Н5)3РС6Н4СН3]1
