Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах - Иванов Е.С.
Скачать (прямая ссылка):
Ингибиторы КИ-1, БА-6, ПКУ-М значительно повышают циклическую прочность стали 12Х18Н9 в 0,1М НС1, причем наиболее эффективным ингибитором.-является КИ-1. Введение его в раствор НС1 повышает запас циклической прочности стали 12Х18Н9 и в том случае, если она была предварительно подвержена межкристаллитной коррозии.
81
ТАБЛИЦА 38. КОРРОЗИОННОУСТАЛОСТНАЯ ПРОЧНОСТЬ СТАЛИ Х18Н10Т 8 10%-НОЙ HsS04 В ПРИСУТСТВИИ ИНГИБИТОРА БА-6 НА БАЗЕ ИСПЫТАНИЙ 10« ЦИКЛОВ
Температура,
"С
Коррозионноусталостная прочность, МПа, при концентрации ингибитора, г/л
Температура, °С
Коррозионноусталостная прочность, МПа, при концентрации ингибитора, г/л
0
1
3
5
0
1
3
5
20 40
165 105
165 120
170 130
180 155
60 70
45
20
65 25
75 30
85 35
Анализ немногочисленных данных по влиянию ингибиторов на коррозионную усталость сталей в кислых средах показывает, что в настоящее время еще не установлены закономерности, позволяющие целенаправленно подбирать ингибиторы, существенно повышающих долговечность сталей от коррозионной усталости. Можно отметить, что чем выше способность ингибитора тормозить коррозию и наводороживание, тем выше усталостная прочность.
4.4. ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ
НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛЕЙ
Влияние водорода
на механические характеристики сталей
Коррозия сталей и сплавов в кислых средах сопровождается их наводорожи-ванием. Наличие водорода оказывает сильное влияние на их механические свойства, вызывает явление водородной хрупкости.
Снижение механических свойств при воздействии кислых сред может быть вызвано не только водородным охрупчиванием, но и изменением микрорельефа поверхности в результате интенсивного протекания локальных коррозионных процессов, приводящих к образованию концентраторов напряжений, межкри-сталлитной коррозии и т. п. Для разделения процессов водородного охрупчива-ния и локальных анодных процессов используют искусственное старение образцов после воздействия кислых сред на металл при температурах 150—200°С с последующими механическими испытаниями [115, 116]. Степень влияния водорода на механические свойства сталей оценивают также по изменению характеристик технологических проб на перегиб или скручивание. Эффект наводороживания зависит от времени воздействия агрессивной среды, температуры, концентрации и природы кислоты, природы и концентрации ингибитора [103, 115, 141].
Влиянию водорода на пластические и прочностные свойства стали посвящено достаточно большое-число работ. Анализ имеющихся литературных данных показывает, что отрицательное воздействие водорода на механические характе-, ристики проявляется уже при 1—2 см3/100 г металла и при содержании водорода 5—10 см3/Ю0 г пластичность стали минимальна и не изменяется. Способ насыщения стали водородом (катодная поляризация, травление, высокотемпературное насыщение газообразным водородом) не сказывается иа механических свойствах металла. Эффективность воздействия водорода на механические характеристики существенно зависит от состава стали, ее структуры, предварительной деформации и термообработки, температуры и времени испытаний [103, 116, 141].
Установлено, что с увеличением содержания водорода в отожженной и закаленной стали 1020 до 13—17 см3/100 г металла предел прочности ее снижается на 22—28 %. Пластические свойства, характеризуемые величинами 5 и Т, сталь полностью теряла при содержании водорода более 10 см3/100 г металла (табл. 39). Относительное сужение W более чувствительно к водороду, чем относитель-
82
ТАБЛИЦА 39. ВЛИЯНИЕ ВОДОРОДА [Н] НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ 1020 В ОТОЖЖЕННОМ И ЗАКАЛЕННОМ СОСТОЯНИИ ПОСЛ Е ТРАВЛЕНИЯ* В 5 %-НОЙ H2S04 (ДАННЫЕ Ф. Я. ДУБОВОЙ И В. А. РОМАНОВА)
Продолжительность травлення, ч
Отожженное состояние
Закаленное состояние
LH],
см3/г
ав' МПа
о , ЙПа
6, %
[Н],
см2/г
V МПа
V МПа
б, %
0 2 4 8 16 24
0,017 0,072 0,095 0,122 0,159 0,170
504
508 ' 506 482 405 396
320 335 365 395 400
27,1 23,1 17,4 14,1 4,6 0,2
65,9 51,3 50,0 32,4 5,2 0,0
0,015 0,040 0,068 0,093 0,128 0,136
1200 1170 1150 1070 905 865
905 955 1010 1060
7,4 6,1 4,1 1,9 0,0 0,0
30,5 20,3 13,5' 3,4 0,0 0,0
ное 'удлинение б. В зависимости от количества поглощенного водорода изменяется и характер разрушения стали, при содержании водорода более 5 см3/100 г металла имеет место переход от пластического разрушения к хрупкому.
При травлении 30ХГСНА (термообработка на мартенсит) в 20 %-ном растворе H2S04 с добавкой 30 г/л NaCl величины ? и 8, определенные при испытании, на изгиб, снижались в 3 и 2 раза соответственно [103]. Пластичность стали, уменьшается пропорционально количеству внедренного водорода, при этом водород проникающий в сталь, концентрируется в поверхностном слое и оказывает основное влияние на изменение механических свойств. Подтверждением этого-может служить большое число экспериментальных данных, показывающих, что» десорбция водорода при комнатной или повышенных температурах приводит к восстановлению механических характеристик.
