Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах - Иванов Е.С.
Скачать (прямая ссылка):
Введение в 4М НС1 0,01 г/л ацетиленового ингибитора — пропаргилового эфира фенола увеличивало в 5 раз усталостную прочность СтЗ на базе Ю5 циклов [136]. Этот ингибитор оказался эффективнее И-1-А и ПБ-5, взятых для сравнения.
На рис. 36 приведены результаты исследования влияния пеназолинов П-7, П-10 и ингибитора олазол на циклическую усталость СтЗ в кислых сероводород-содержащих средах [137]. Ингибиторы в 4—8 раз увеличивают циклическую прочность стали и по эффективности торможения усталостного разрушения их можно расположить в ряд: П-7>П-10>олазол. Возрастание циклической прочности СтЗ в присутствии ингибиторов связано с подавлением ими локальных коррозионных процессов, интенсифицируемых циклическими напряжениями, что подтверждается визуальными микроскопическими наблюдениями поверхности разрушившихся образцов. в присутствии ингибиторов улучшается микрогетерогенность поверхности образца, отсутствуют питтинги и язвы, являющиеся дополнительными концентраторами напряжений, практически не образуются сульфидные пленки, способствующие эффективному функционированию гальванических пар металл—'Сульфид. Однако нельзя полностью исключить и эффект снижения на-водороживання, так как в присутствии ингибиторов в 2—3 раза снижается содержание водорода.
в последнее время значительно возросло число работ, связанных с попыткой установить связь между строением молекул ингибитора и влиянием его на коррозионную усталость.
в работе [138] исследовано влияние органических радикалов в йодистых: диаммониевых солях общего вида
{[(R1)2(R3)n-C6H4-]2R} ц
на малоцикловую коррозионную усталость нормализованной стали 20 в 5М НС1. в молекуле ингибитора варьировался радикал R3 (аллил, гексил, изобутил, пропил, изопропил). Как видно из табл. 37, введение в 5М НС1 ингибиторов приводит к существенному увеличению долговечности. Эффективность дизаме-
80
ТАБЛИЦ I 'JT. ВЛИЯНИЕ 3/МЕСПП FJ-1Я В Л'CV. I КУЛ Е И С ,М i ' ( J ДИАММОНИЕВОЙ СОЛИ (2 Г/Л) НА ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ. ПРИ МАЛОЦИКЛОВОЙ УСТАЛОСТИ СТАЛИ 20 В 5 М НС1 ПРИ 20 °С
Радикал
5.
циклы
г?
Радикал
о -
, циклы
5?
¦к
=;
Без
386
550
_
Дигексил
27,0
93,0
1360
32
ингибитора
26,1
93,1
1100
22
Диизопропил
20,2'
95,0
2300
67
Дипропил
Диаллил
27,0
93,0
1700
45
Диизобу-
43,2
89,0
900
14
тил
Воздух
—
—
3100
-
Примечание, р — скорость коррозии, г — степень защиты от коррозии, N долговечность, К — степень защиты от усталостного разрушения.
щенных увеличивается в ряду: диизобутил<дипропил<дигексил<диаллил<
<диизопропил
Отмечается, что нет четкой связи между строением органических радикалов,, адсорбционными, защитными свойствами ингибиторов и влиянием их на долговечность стали 20. Однако данные коррозионноусталостных и коррозионных испытаний хорошо коррелируют между собой. Так, наиболее эффективный ингибитор, содержащий в молекуле радикал изопропил, обеспечивает максимальное торможение коррозии и максимальную долговечность, а содержащий изобутил — минимальную защиту и от коррозии и от коррозионно-механического разрушения. Наличие подобной корреляции позволяет по мнению авторов считать, что долговечность стали 20 при малоцикловых испытаниях в 5М НС1 определяется в основном коррозионно-механическим фактором и водородным охрупчиванием.
В последнее время для защиты от коррозионной усталости низколегированных углеродистых сталей применяют комбинированные способы: создание на поверхности металла специальных упрочненных слоев (так называемых белых слоев) и ингибирование кислых сред. Исследования, проведенные в работах [130, 139] на сталях 30, 35, 40, 45, 50, 60, 40Х, У7, У8, на которых предварительно создавали белые слои функционно-упрочняющей, механоультразвуковой, лазерной обработками показали более высокую стойкость их в ЗМ H2S04 по сравнению со сталями не подвергающимися такой обработке. Введение в H2SO4. ингибиторов ХОСП-10, ФМИ, галогенида дипиридилия в количестве 1,5 г/л увеличивало в еще большей степени сопротивление этих сталей коррозионной усталости и коррозионному растрескиванию. Авторы считают, что использование такой комбинированной защиты позволит, наряду со значительным повышением коррозионно-механической стойкости деталей при усталостных нагружениях в кислых средах, значительно расширить возможность применения углеродистых сталей в различных отраслях промышленности.
Ингибированию коррозионноусталостного разрушения аустенитных нержавеющих сталей посвящено очень мало работ.
В [140] исследовано влияние ингибитора БА-6 и температуры на коррози-онноусталостную прочность стали Х18Н10Т в 10 %-ной H2S04. Результаты исследований (табл. 38) показывают, что с ростом температуры от 20 до 70 °С кор-розионноусталостная прочность стали Х18Н10Т в H2S04 снижается со 165 МПа! до 20 МПа. В присутствии ингибитора БА-6 коррозионноусталостная прочность стали повышается, причем с увеличением концентрации ингибитора от 1 до 5 г/л прочность возрастает при постоянной температуре испытаний.
