Проаналізовано роль водневого чинника у сірководневому корозійному розтріскуванні під напругою (СКРН) низьколегованих роторних і трубних сталей та їх зварних з'єднань (ЗЗ), а також розроблено на даній основі методи підвищення їх корозійно-механічної тривкості. На підставі досліджень опірності низьколегованих сталей СКРН та залежності їх тривкості від потенціалів поляризації, проникливості водню, визначення концентрації залишкового водню у зруйнованому металі, поляризаційних електрохімічних, металографічних та фактографічних досліджень показано, що руйнування вказаних сталей реалізується за умов активно-пасивного переходу поверхні, а головну роль відіграє дифузійно-рухливий водень. Підтверджено ефективність рафінування трубних сталей металургійними методами, зокрема, електрошлаковим переплавленням, з метою підвищення їх опору СКРН. Оптимізовано режими зварювання, термічної обробки ЗЗ, хімічний склад зварювального дроту щодо забезпечення належної довготривалої міцності ЗЗ у сірководневих середовищах.

  Скачати повний текст

Розглянуто основні закономірності прояву корозійного чинника в умовах кавітації конструкційних сталей різного структурного стану відповідно до природи та складу рідких середовищ, а також розроблено на даній основі методи оцінки агресивності корозійних середовищ та підвищення опору корозійно-ерозійному руйнуванню (КЕР). На підставі електрохімічних досліджень поверхні, деформованої у процесі кавітації, а також порівняльної оцінки опору сталей КЕР у корозійно інертних та агресивних середовищах, розкрито важливу роль корозійного чинника в процесах руйнування. Наведено експериментальну методику порівняльної оцінки ефективності інгібування КЕР та визначено перспективи інгібіторного захисту сталей від КЕР із домінуючим впливом корозійного чинника.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення хімічного опору сталі в агресивних середовищах корозії та корозійно-механічного руйнування (КМР) синергічними захисними композиціями та модифікованими епоксидними покриттями. Розроблено наукові принципи створення нових ефективних захисних епоксидних порошкових покриттів (ЕПП), засновані на кількісному взаємозв'язку електронної структури, термодинамічних характеристик, адсорбційних і захисних властивостей N-, S-, O-вмісних гетероциклів (ГТЦ) як модифікаторів ЕПП на прикладі 5 груп сполук (111 речовин) - конденсованих імідазолів і тіазолів. Встановлено основні закономірності механізму підвищення захисних властивостей епоксидних композицій та інтенсифікації формування покриття під дією ГТЦ, що базуються на кореляційних залежностях числових коефіцієнтів інгібування корозії та КМР від термодинамічних характеристик: потенціалу іонізації, дипольного моменту, ентальпії утворення, енергії зв'язку, силових постійних валентних коливань хімічних зв'язків, констант Гаммета, резонансних і стеричних констант. Hозвинуто методи та методологію корозійного моніторингу щодо ефективності захисту сталі епоксидними покриттями на рідких і порошкових олігомерах від корозії під напруженням з визначенням парціальних коефіцієнтів інгібування. кислотного травлення сталі, визначено технологічні режими. Розроблено й оптимізовано нові ЕПП, які відповідають вимогам екологічної безпеки, забезпечують надійність металовиробів у ході експлуатації, значну економію матеріальних та енергоресурсів.

  Скачати повний текст

Визначено умови, за яких вплив гальванопари "оновлена - запасивована поверхня" на прискорення зростання корозійно-втомних тріщин буде максимальним. Запропоновано модель процесів виділення та надходження водню в метал вершини тріщини.

  Скачати повний текст

Вивчено електрохімічні закономірності стадії зародження корозійно-втомних тріщин. Розглянуто перспективний науковий напрямок - електрохімію початкової стадії корозійно-втомного руйнування корозійнотривких сталей та сплавів. Досліджено нержавіючі сталі різних класів, встановлено їх схильність до корозійної втоми, яка визначається інтенсивністю протікання процесів: мікродеформація - електрохімічна активація - локальне розчинення - репасивація. Запропоновано електрохімічний критерій корозійно-втомного руйнування корозійнотривких сталей. Обгрунтовано можливість існування фізичної границі корозійної втоми, розроблено методи пришвидшеної оцінки її значень. Вивчено характер локалізації корозійно-втомних пошкоджень та ефективність роботи деформаційних гальванопар. Досліджено вплив циклічної деформації на селективне розчинення сталей та сплавів, встановлено її сприяння накопиченню на поверхні нержавіючих сталей та сплавів хрому та нікелю.

  Скачати повний текст

Досліджено адсорбційно-хімічні процеси на початковій стадії корозії деформованих металів та сплавів у водних розчинах електролітів з використанням квантово-хімічного підходу та кластерних моделей поверхні. Розрахунками енергетичних характеристик адсорбційно-десорбційних процесів на поверхні розділу фаз метал - водний розчин електроліту теоретично оцінено вплив іонів корозійно-активних водних розчинів на міцність металічного зв'язку. Виявлено суттєву роль хлорид-іонів у інтенсифікації десорбції компонентів сплавів деформованого та недеформованого станів. Для перевірки достовірності одержаних результатів проведено експериментальні дослідження селективного розчинення деформованих цинк-алюмінієвих сплавів у водному розчині хлориду натрію.

  Скачати повний текст

Визначено наявність інтенсивності розвитку сульфатвідновлювальних бактерій у феросфері сталі 45 (зоні грунту, що контактує з поверхнею сталі) та стимуляцію руйнування сталі, вплив пестицидів на кінетичні показники корозійного процесу. Уперше встановлено високу чутливість сульфатвідновлювальних бактерій до похідних діючої речовини рамроду: тіазольних сполук, пара-бром-феноксильного похідного та сполук з четвертинним азотом - солей піридинію та бізарядної сполуки (біс-чертвертинної солі діазобіцикло[2.2.2]октану. Виявлено, що найефективнішим біоцидом щодо асоціації сульфатвідновлювальних бактерій є четвертинна сіль стирилпіридинію, а культури Desulfovibrio idonensis - досліджені тіазольні сполуки. Показано нечутливість сульфатвідновлювалььних бактерій до хіназолонів, тіоефірів бензолу, тетразолу, триазолу, імідазолів. Установлено, що всі досліджені похідні є неефективними у пригніченні розвитку залізовідновлювальних бактерій. корозійно-активних культур сульфатвідновлювальних бактерій. Визначено кінетичні характеристики росту асоціації сульфатвідновлювальних бактерій за присутності діючої речовини пестициду рамрод та інгібіторів-біоцидів, отриманих на їх основі.

  Скачати повний текст

Розроблено й обгрунтовано методи оцінки міцності сталей біля концентраторів напружень різного типу, які враховують фізико-хімічну взаємодію матеріалу з корозійним середовищем. Визначено критерій, за якого відбувається зародження корозійно-втомної макротріщини, спричинене певною комбінацією локального ефективного напруження у зоні процесу та густини струму електрохімічного розчинення металу на його деформованій поверхні. Розроблено аналітичний метод прогнозування розвитку корозійної виразки (як потенційного концентратора напружень) у тришаровому матеріалі, що базується на закономірностях зміни густини корозійних струмів в околі виразки, розрахованих за запропонованим методом еквівалентного електрода.

  Скачати повний текст

Вперше одержано теоретичні та експериментальні дані про вплив озону на корозійну поведінку титану, його сплавів з алюмінієм та зварних з'єднань у соляній і сірчаній кислоті, які свідчать про пасивуючу дію озону, обумовлену його деполяризуючими й окиснювальними властивостями. Виявлено зниження ефективності озону як пасиватора у разі збільшення концентрації соляної кислоти та температури розчину внаслідок зменшення розчинності озону та зростання анодного критичного струму пасивації металу. Показано, що у разі досягнення пасивуючої концентрації озону змінюється природа реакції деполяризації корозійного процесу: на активному титані або сплавах титану відбувається виділення водню, на пасивному - відновлення озону та кисню. Зазначено, що за даних умов кінетичний контроль швидкості корозії змінюється на дифузійний. Встановлено, що під впливом озонування розчинів соляної кислоти відбувається перехід зварних титанових з'єднань у нестабільний пасивний стан. Встановлено, що похідні антрахінону проявляють інгібуючу дію під час корозії титану та його зварних з'єднань у технологічних солянокислих розчинах, але не запобігають пітінгоутворенню та корозійному розтріскуванню.Доведено, що в солянокислих середовищах озонування розчинів розширює концентраційні та температурні межі застосування титану та його сплавів з алюмінію як конструкційних матеріалів.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні засади методу нелінійної подвійної поляризації для визначення струму корозії та коефіцієнтів Тафеля за умов дифузійного контролю та пасивації, який дозволяє одержати аналітичні формули розрахунку струму корозії та коефіцієнта Тафеля на підставі вимірів поляризаційних струмів двохелектродної комірки. Виведено формули мінімальної та максимальної методологічних відносних похибок вимірювання швидкості корозії (ШК) за методом нелінійної подвійної поляризації (НПП), проаналізовано похибки метода залежно від діапазону вимірювання. Створено спосіб визначення кінетичних параметрів корозії (КПК) за запропонованим методом НПП у малопровідних середовищах з урахуванням опору корозійного розчину у гальванодинамічному режимі двохелектродних вимірів поляризаційних даних. Установлено, що йодат калію у діапазоні концентрацій 0,5 - 2,0 г/л виявляє пасивуючу дію на маловуглецеву сталь у модельній воді середньої та низької провідності, яка посилюється у суміші з уротропіном.

  Скачати повний текст

Досліджено електрохімічні характеристики корозійного ефекту модельних гальванопар конструкційних матеріалів, викликаних градієнтом концентрацій корозійно-активних компонентів середовищ, наявністю сульфат-відновних бактерій та попереднім наводнюванням. Розроблено практичні рекомендації щодо підвищення їх корозійної та корозійно-механічної тривкості. Показано, що градієнт концентрації іонів водню та заліза в середовищі викликає функціонування гальванопар, які контролюються у першому випадку катодним, у другому - анодним процесами. Встановлено, що перемішування середовища в анодній комірці гальванопари "деформований (анод) - недеформований (катод)" для міднонікелевих сплавів майже не змінює її електрорушійної сили, проте на порядок збільшує струм і, відповідно, корозійний ефект.Показано, що струм водневої гальванопари безпосередньо після наводнювання визначається в основному потоком десорбції водню, тоді як частка реакції окиснення заліза складає приблизно чверть від загального її струму. З'ясовано, що адсорбований нержавіючою сталлю водень інтенсифікує її загальну корозію у гальванопарі, а також викликає схильність до пітингової корозії. Виявлено, що з підвищенням активності біологічного чинника морської води струм біокорозійної гальванопари зростає та визначає опір сталей корозійному розтріскуванню. Встановлено, що зниження вмісту сірки в низьколегованих сталях до 0,003 - 0,005 % зменшує більше ніж на два порядки корозійну агресивність біокорозійної гальванопари та суттєво підвищує їх опір корозійному розтріскуванню.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження корозійної стійкості зварних швів аустенітних хромонікелевих (18 - 8) і хромонікельмолібденових (18 - 8 - 2) сталей, мікролегованих рідкісноземельними металами (РЗМ), а також їх сполуками. Показано, що у разі введення Y та його сполук, а також за комплексного мікролегування Y та Ge зварного шва гальмується анодне розчинення металу та катодна реакція відновлення іонів водню, полегшується його пасивація. Встановлено, що мікролегування зварного шва РЗМ у оптимальних кількостях подрібнює структурні складові, очищує межі зерен, сприяє стабілізації структури наплавленого металу та призводить до підвищення стійкості до міжкристалевої мікрокорозії (МКК). Виявлено, що структурні зміни викликають зменшення мікрохімічної гетерогенності (особливо по Ni та Cr) і сприяють утворенню пасивних захисних шарів, збагачених РЗМ, що забезпечує більш рівномірний розподіл електродного потенціалу на поверхні металу зварного з'єднання. Показано, що зварні шви, мікролеговані РЗМ, мають у 3-4 рази більшу корозійну стійкість у порівнянні зі зварними швами, одержаними за допомогою серійних електродів. Електроди з РЗМ впроваджено у практику ремонтних робіт на коксохімічних підприємствах.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено проблему тепломасообмінного процесу окалиноутворення за високотемпературного нагрівання сталевих заготовок. Розроблено практичні рекомендації щодо застосування енрегоресурсозберігальної технології нагрівання сталі з електрофізичним впливом (ЕФВ). Запропоновано теоретичне обгрунтування ефекту зниження швидкості окалиноутворення за накладання постійного електричного поля від негативного полюса джерела постійної напруги. Експериментально встановлено зниження швидкості окалиноутворення та зменшення угару заліза під час нагрівання з використанням ЕФВ. Визначено область застосування ЕФВ, в яких основними вимогами є можливість відведення електричного потенціалу в холодній зоні та електроізоляція металу. Визначено константи окалиноутворення під час окислення середньо-вуглецевих марок сталі. Розроблено практичні рекомендації для технології високотемпературного нагрівання сталі з використанням ЕФВ стосовно методичних штовхальних печей. Здійснено впровадження одержаних констант у теплофізичній (математичній) моделі, в якій враховано рухливі межі метал - окалина та окалина - середовище та за допомогою якої з'явилась можливість досліджувати динаміку росту окалини у процесі високотемпературного нагрівання сталевих заготовок з застосуванням ЕФВ.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові засади створення нових ефективних інгібуючих композицій шляхом модифікації рослинних олій, які забезпечують високий протикорозійний захист сталі в агресивних середовищах з різним pH, виявляють біологічну активність, підвищують фізико-механічні та захисні властивості покриттів на основі алкідних та олійних лакофарбових матеріалів, задовольняють сучасним санітарно-гігієнічним та екологічним вимогам. Вперше досліджено закономірності протикорозійної дії інгібуючих композицій на основі модифікованих продуктів виробництва рослинних олій. Визначено кінетичні параметри спряжених електродних процесів корозії сталі в кислих, нейтральних і лужних середовищах. Встановлено вплив 2-алкіл- та 2-арілбензімідазолів на ефективність протикорозійного захисту сульфатованих рослинних олій. Обгрунтовано доцільність заміни похідних бензімідазолу на відходи виробництва гірчичної олії. З'ясовано роль основних реакційних центрів молекул розроблених інгібуючих домішок у механізмі інгібування та в активізації процесу утворення адсорбційних зв'язків на поверхні металу. Обгрунтовано рекомендації для одержання антикорозійних покриттів з покращеними фізико-механічними показниками та хімічною стійкістю на основі алкідних та олійних лакофарбових матеріалів, модифікованих розробленими інгібуючими домішками.

  Скачати повний текст

Показано, що вплив озону корозійну стійкість та електрохімічну поведінку нікелю, хрому, молібдену і сплавів (12Х18Н10Т, Н70М27Ф, 06ХН28МДТ) залежить від природи металу, температури та концентрації сірчаної кислоти. Виявлено, що на поверхні досліджених нержавіючих сплавів і сталей відбувається загальна корозія основного металу та корозія його зварних з'єднань. Вплив озону на корозію металів змінюється за умов збільшення температури середовища за рахунок зниження його розчинності та визначається основними регувальними компонентами сплавів Cr, Mo, Ni. Визначено стійкість до міжкристалічної корозії, межі й умови використання досліджених матеріалів в озонованих середовищах, наведено практичні рекомендації щодо їх використання. Показано, що у 30 - 40 %-вих розчинах сірчаної кислоти інгібувальна дія бензазолів на кислотну корозію сталей і сплавів неоднозначна, що зумовлено різним ступенем протонізації речовин та різними їх адсорбційними властивостями. У досліджених середовищах ступінь захисту металів від кислотної корозії вищий за наявності бензотриазолу, ніж бензимідазолу. Розроблено та вроваджено в ЗАТ "Сєвєродонецьке об'єднання Азот" і ТОВ "ДонбасТеплоПроект" газові витратомірні установки з необхідним класом точності на базі методу витиснення газу рідиною для подачі й виміру еталонної кількості озоно-повітряної суміші.

  Скачати повний текст

Проведено комплексне теоретичне й експериментальне дослідження впливу озону, вихідних і кінцевих продуктів на корозійно-електрохімічну поведінку конструкційних матеріалів у процесах озонного синтезу піридинів-N-оксидів та піридинкарбонових кислот в нейтральних, оцтово- та сульфатнокислих середовищах. Встановлено основні закономірності корозійної поведінки алюмінію, вуглецевих, марганецьвмісної та деяких хромонікелевих сталей у фосфатному pH буфері, 5 % оцтовій та 70 % сульфатній кислоті за присутності озону, гомологів піридину, їх N-оксидів та нікотинових кислот. За умов промислового синтезу дипіколінової кислоти в оцтовокислому розчині, 4-метилпіридин-N-оксиду у фосфатному буфері, а також препаративного синтезу нікотинової кислоти в сульфатній проведено вольтамперні та масометричні дослідження різних конструкційних матеріалів та наведено рекомендації щодо їх використання для виготовлення реакторів процесів озонування.

  Скачати повний текст

Створено теоретико-експериментальні засади оцінювання воднево-корозійного руйнування конструкційних сталей, які працюють під впливом відповідного середовища з одночасною дією механічного навантаження. Досліджено процеси зародження та розвитку мікро- та макротріщин у конструкційних сталях під дією зазначених фізико-хімічних чинників і пружні динамічні поля, які за цього виникають у твердому тілі. Для ефективного виявлення цих процесів розроблено науково обгрунтовані підходи щодо акустико-емісійного діагностування тріщиноподібних дефектів на засадах механіки руйнування та з використанням акустико-емісійної моделі оцінки виникнення та докритичного розвитку корозійно-водневих тріщин у металічних тілах. Створена модель передбачає врахування фізико-хімічних процесів, що відбуваються у металі (зокрема у вершині тріщин) під час електролітичного переносу водню та наводнення з газової фази, а також домінувальної дії механізму водневого окрихчення. Показано, що ранні стадії зародження та розвитку тріщиноподібних дефектів корозійно-водневого походження супроводжуються дискретними сигналами акустичної емісії, за допомогою яких є можливим визначення механізмів водневого чи корозійного розтріскування сталей, ступінь їх об'ємної пошкодженості.

  Скачати повний текст