ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние ингибиторов на коррозию металлов под напряжением из "Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах " Обычно при разработке ингибиторов или при их иприменении в кислых средах (травление, перевозка кислот, защита хи.мической аппаратуры и т. п.) учитывают лишь потерю массы. металла вследствие развития процессов общей равномерной коррозии. Однако практика показывает, что такая оценка явно недостаточна, так как в большинстве случаев оборудование, механизмы, аппараты работают не только в. условиях воздействия агрессивных кислых сред, но и под влиянием различного рода механических напряжений. Механические напряжения Могут усиливать равномерную коррозию металла в кислой среде, а также приводить к локальным коррозионным поражениям, скорость которых в десятки Тысячи раз выше скорости равномерной коррозии. Совместное действие среды Механического фактора вызывает коррозионно-механическое разрушение, которое выражается в усилении общей коррозии, возникновении коррозионного растрескивания 11 коррозионной усталости. [c.61] Ниже рассмотрено влияние ингибиторов на перечисленные виды коррозионно-механического разрушения. [c.61] При наложении растягивающих напряжений в области упругой деформации скорость коррозии стали в кислых средах увеличивается [L03—L05]. Как правило, скорость коррозии возрастает пропорционально величине растягивающих напряжений и зависит от природы анионов кислоты, характера катодного про- цесса. Исследование коррозии высокопрочной стали ЗОХГСНА [L03] в серной-кислоте подтвердило эту зависимость (рис. 29), причем введение в коррозионную среду (20%-ный раствор H2SO4) поверхностно-активных анионов хлора значительно усиливает скорость коррозии напряженного металла. Возрастание скорости коррозии стали в кислых средах при приложении растягивающих напряжений отмечалось также в работах [106—108. Так, в 4М НС1 при воздействии двухосных растягивающих напряжений суммарная скорость растворения стали ЗОХГСА с увеличением растягивающих напряжений возрастает (табл. 21). [c.62] Соответственно увеличивается выход ионов железа и марганца. Выход ионов хрома при растворении напряженной стали в 1,5—2 раза ниже, чем при раствг-1те-нии ненапряженной стали при увеличении напряжений от 98 до 294 МПа наб.по- дается тенденция к возрастанию выхода хрома. Содержание марганца и хрома в чистых растворах НС1 на два порядка ниже, чем железа, т. е. суммарная ko-J рость растворения стали почти полностью определяется скоростью растворени) железа. [c.62] Интенсивное растворение железа при замедленном переходе в раствор хрома я марганца в условиях воздействия растягивающих напряжений приво-j ht к появлению питтингов, локальных коррозионных поражений, которые хорошо наблюдаются визуально. Наблюдения показали также, что питтинги являются местом зарождения трещин. [c.62] Пластическая деформация увеличивает скорость растворения углеродистых сталей [L05] в серной и соляной кислотах. Увеличение степени наклепа стали, создаваемого, например, кручением проволоки также приводит к возрастанию скорости коррозии. [c.63] Приложение растягивающих напряжений при деформации металла приводит к возрастанию скорости коррозии вследствие увеличения химического потенциала стали, что вызывает некоторое понижение его термодинамической стабильности, а также вследствие изменения поверхностного заряда металла [110, 111], что сказывается в конечном счете на адсорбции компонентов раствора, участвующих в процессе растворения металла. Изменение заряда напряженного металла обусловлено перетеканием электронов из сжатой области в растянутую (при приложении растягивающих напряжений путем изгиба), вследствие чего растянутые области имеют отрицательный заряд, а сжатые — положительный [111]. [c.63] По данным Ф. Ф. Ажогина, введение в 10 %-ный раствор НС1 50 г/л уротропина значительно снижает скорость стали ЗОХ ГСНА при напряжении 700 МПа. [c.63] В табл. 22 показано влияние ингибиторов БА-6, октилового эфира триэта-ноламина (ТЭА-1) и тиомочевины (ТМ) на выход в раствор ионов железа,, марганца, хрома при растворении напряженной стали ЗОХГСА в 4М НС1. [c.63] В присутствии ингибиторов БА-6 и ТЭА-1 наблюдается значительное торможение выхода ионов железа и марганца. Коэффициенты торможения выхода ионов железа в присутствии этих ингибиторов примерно одинаковы (5—6,5), для марганца они несколько ниже (3—5). И те и другие мало зависят от напряжения. Для хрома коэффициенты торможения этими ингибиторами значительно ниже и составляют 1,5—1,7 для БА-6 и 2,5—3,0 для ТЭА-1. Визуально на поверхности стали в присутствии этих ингибиторов питтинги не наблюдались. [c.63] Как видно из табл. 23, исследованные ингибиторы заметно тормозят растворение напряженной стали в 5М НС1. Наиболее эффективен катапин. [c.64] Скорость коррозии напряженной стали 08 кп может быть значительно замедлена введением фосфорорганического ингибитора ФОИ-1 (табл. 25) [ИЗ]. [c.65] Для подавления коррозии котельного оборудования, изготовленного из стали 20, имеющей технологический наклеп, были исследованы ингибиторы ПБ-5 и смесь И-1-А + уротропин [105]. Эти ингибиторы оказались очень эффективными для стали в качестве добавок прп проимвках котельного оборудования 4 %-ной НС1 в присутствии трехвалентного железа. [c.65] Добавка 0,5 % ингибитора ПБ-5+0,5 % уротропина эффективно защищает сталь 20 в 4 %-ной НС1 при действии растягивающих напряжений (216 МПа) при 60 и 80 °С [114]. Эффективным ингибитором растворения стали 20 в растворе моноаммонийцитрата (pH 4) при 80 °С является смесь 0,02 % каптак-са + 0,1 % ОП-7. [c.65] Таким образом, немногочисленные данные показывают, что ингибиторы могут эффективно подавлять коррозию сталей под напряжением. Однако пока не установлена зависимость между способностью ингибиторов тормозить коррозию под напряжением и их строением, что не позволяет научно обоснованно подходить к их выбору. На основе теоретических соображений можно пред-. положить [103], что при воздействии растягивающих напряжений наиболее эффективными ингибиторами будут являться те, которые хорощо адсорбируются на отрицательно заряженной поверхности растянутого металла. Это прежде всего ингибиторы катионного типа, а также ингибиторы, образующие На поверхности плотные пленки. В случае пластической деформации, когда в кристаллической решетке металла образуются линейные дефекты — дислокации, сжатая часть которых заряжена положительно, а растянутая отрицательно, можно ожидать, что эффективными ингибиторами могут являться вещества Как катионного, так и анионного типа, а также ингибиторы образующие плотные полимолекулярные слои или пленки. [c.65] Вернуться к основной статье