Влияние легирующих элементов и структурной гетерогенности стали AISI 321 на селективное растворение металлов из питтингов
Ключевые слова:
Селективное растворение металлов, метастабильный и стабильный питтинг, структурная гетерогенность, легирующий элементАннотация
В статье представлены результаты исследования влияния химического состава и структурной гетерогенности стали AISI 321 на её коррозионные потери ΔCr, ΔNi и ΔFе из питтингов в модельных хлоридсодержащих оборотных водах с рН4…8 и концентрацией хлоридов 600 мг/дм3. Показано, что механизмы коррозионных потерь Cr, Ni и Fе из метастабильных и стабильных питтингов обусловлены характерными особенностями их селективного растворения. В частности, поверхность метастабильных питтингов обогащается Fe и обедняется Cr и Ni, а стабильных – обогащается Cr и обедняется Ni и Fe. Это способствует реорганизации объёма стали под поверхностью питтингов вследствие твёрдофазной диффузии атомов Fe, Cr и Ni, которая зависит от характера питтинга и рН модельных оборотных вод.
Библиографические ссылки
1 Наривский А.Э. Коррозионное разрушение пластинчатых теплообменников // Физико – химическая механика материалов. – 2005. – № 1. – С. 104 – 108.
2 Качанов В.А. Исследование склонности стали 12Х18Н10Т к точечно – язвенной и щелевой коррозии в нейтральных средах применительно к разборным пластинчатым теплообменникам / В.А. Качанов, Д.Г. Никитин // Отчёт о НИР УкрНИИхиммаш (Харьков). – 1985. – С. 77.
3 Качанов В.А. Точечно – язвенная коррозия аустенитных сталей в оборотных водах / В.А. Качанов, Л.А. Ключникова, Т.А. Балак // Весник ХПГУ. – 2000. – выпуск. Химия, химические технологии и экология. – С. 61 – 68.
4 Нарівський О.Е. Мікромеханізми корозійного руйнування пластин теплообмінників / О.Е. Нарівський // Фізико-хімічна механіка матеріалів. – 2007. – № 1. – С. 110 – 116.
5 Фрейман Л.И. Об оценке вероятности питтинговой коррозии нержавеющих сталей по данным электрохимических испытаний / Л.И. Фрейман // Защита металлов. 1987. – 23., № 2. – С. 232 – 240.
6 Нихаенко Ю.Я. Определение критерия стойкости нержавеющей стали 12Х18Н10Т против локальной коррозии в щелочных хлоридсульфатных растворах / Ю.Я. Нихаенко, В.С. Новицкий, В.С. Кузуб // Защита металлов. – 1986. – 223., №5. – С.. 271 – 724.
7 Флорианович Г.М. О потенциалах пассивации и репассивации металлов / Г.М. Флорианович, И.И. Реформатская // Защита металлов. – 1997. – 33., № 4. – С. 341 – 350.
8 Фрейман Л.И. Об унификации методов ускоренного испытания нержавеющих сталей на стойкость против питтинговой коррозии. Электрохимические испытания / Л.И. Фрейман, Я. Флис, М. Пражак // Защита металлов. – 1986. –22., № 2. – С. 179 – 195.
9 Нарівський О.Е. Вплив гетерогенності сталі AISI 321 на її пітінгування у хлоридовмісному середовищі /О.Е. Нарівський // Фізико-хімічна механіка матеріалів. – 2007. – № 2. – С. 100 – 106.
10 Нарівський О.Е. Корозійно-електрохімічна поведінка конструкційних матеріалів для пластинчастих теплообмінників у модельних оборотних водах: дис. канд. техн. наук: 05.17.14 / Нарівський Олексій Едуардович. – Л., 2009. – 209 с.
11 Фрейман Л.И. Определение критического размера питтинга на нержавеющей стали/ Л.И. Фрейман, А.Р. Басман, Е.А. Пикус, Л.Е. Губжанидзе// Защита металлов.-1988.-24.,№4.-с.614-617.
12 Бєліков С.Б. Кінетика корозійних процесів сталей AISI 321 та 12Х18Н10Т у нейтральних хлоридовмісних розчинах та швидкість їх корозії / С.Б. бєліков, О.Е. Нарівський // Нові матеріали та технології в машинобудуванні та металургії. – 2011. – № 1. – С. 36 – 43.
13 Нарівський О.Е. Вплив хімічних елементів та структурної гетерогенності сталі AISI 321 на корозійне розчинення Cr, Ni та Fe у хлоридовмісних розчинах / О.Е. Нарівський // Науковий вісник НАТУ України. – 2014. – вип.. 24, № 2. – С. 164– 172.
14 Нарівський О.Е. Закономірності та механізми корозійного розчинення сталі AISI 321 у модельних оборотних водах / О.Е. Нарівський // Вісник Східно – Українського Національного університету ім. Володимира Даля. – 2012. – 202, № 13 –С. 97 – 108.
15 Нарівський О.Е. Закономірності та механізми корозійного розчинення сталі AISI321 в слабокислому хлоридовмісному розчині / О.Е. Нарівський // Вісник Приазовськ. держ. техн. ун-ту, Сер. техн. науки.– 2013. – Вип. 26. – С. 97 – 108.
16 Нарівський О.Е. Закономірності і механізми локальної корозії корозійнотривких сталей і сплаву аустенітного класу для ємнісної та теплообмінної апаратури: дис. Докт. Техн.. наук : 05.17.14 / Нарівський Олексій Едуардович. – Л., 2015. –461 с.
17 Поверхневі, підземні та зворотні води: МВВ № 081/12-0114-03 «Методика виконання вимірювань масової концентрації хрому загального, хрому (IV) та хрому (III) екстракційно-фотоколориметричним методом з дифенілкарбазидом». – К.: М-во охорони навколишнього середовища України, 2003. – 12 с.
18 Поверхневі, підземні та зворотні води: МВВ № 081/12-0178-05 «Методика виконання вимірювань масової концентрації ніколу фото- колориметричним методом».– К.: М-во охорони навколишнього середовища України, 2005. – 10 с.
19 Метрологічне забезпечення КНД 2011.1.4.034–95 «Методика фотометричного визначення загального заліза з ортофенантроліном в поверхневих і стічних водах» [Чинний від 95–07–01]. – К.: М-во охорони навколишнього середовища України, 1995. – 378 с.
20 Данко П.Е., Попов А.Г. Высшая математика в упражнениях и задачах. – М. : Высш. шк., 1986. – 415 с.
21 Розенфельд И.Л. Коррозия и защита металлов / И.Л Розенфельд. –М.: Металлургия, 1970. – 448 с.
22 Fritz J.D. Selective anodic dissolution of Cu-Au alloys: TEM and current transient study / J.D. Fritz, H.W. Pickering // Electrochem. Soc. – 1991. – № 11. – Р. 3209 – 3218.
23 Pistorious P.C. Aspects of the effects of electrolyte composition on the occurrence of metastable pitting on stainless steel / P.C. Pistorious, G.T. Burstein // Corrosion Science. – 1994. – № 36. – Р. 525 – 538.
24 Belfrouh A. The cumulative effect of alloying elements N, W, Mo and Cu on the corrosion behaviour of 17 Cr – 13 Ni stainless steel in 2N H2SO4 / A. Belfrouh, C. Masson, D. Vouagner, A. M. De Becdelievre, N. S. Prakash, J. P. Audouard // Corrosion Science. – 1996. – Vol. 38, № 10. – Р. 1639 – 1648.
25 Szklarska-Smialowska Z. Pitting corrosion of metals / Z. Szklarska-Smialowska // National Association of Corrosion Engineers, Houston, – 1986. – Р. 147 – 170.
26 Колотыркин Л.М. Металл и коррозия. – М.: Металлургия., 1985. – 88 с.
2 Качанов В.А. Исследование склонности стали 12Х18Н10Т к точечно – язвенной и щелевой коррозии в нейтральных средах применительно к разборным пластинчатым теплообменникам / В.А. Качанов, Д.Г. Никитин // Отчёт о НИР УкрНИИхиммаш (Харьков). – 1985. – С. 77.
3 Качанов В.А. Точечно – язвенная коррозия аустенитных сталей в оборотных водах / В.А. Качанов, Л.А. Ключникова, Т.А. Балак // Весник ХПГУ. – 2000. – выпуск. Химия, химические технологии и экология. – С. 61 – 68.
4 Нарівський О.Е. Мікромеханізми корозійного руйнування пластин теплообмінників / О.Е. Нарівський // Фізико-хімічна механіка матеріалів. – 2007. – № 1. – С. 110 – 116.
5 Фрейман Л.И. Об оценке вероятности питтинговой коррозии нержавеющих сталей по данным электрохимических испытаний / Л.И. Фрейман // Защита металлов. 1987. – 23., № 2. – С. 232 – 240.
6 Нихаенко Ю.Я. Определение критерия стойкости нержавеющей стали 12Х18Н10Т против локальной коррозии в щелочных хлоридсульфатных растворах / Ю.Я. Нихаенко, В.С. Новицкий, В.С. Кузуб // Защита металлов. – 1986. – 223., №5. – С.. 271 – 724.
7 Флорианович Г.М. О потенциалах пассивации и репассивации металлов / Г.М. Флорианович, И.И. Реформатская // Защита металлов. – 1997. – 33., № 4. – С. 341 – 350.
8 Фрейман Л.И. Об унификации методов ускоренного испытания нержавеющих сталей на стойкость против питтинговой коррозии. Электрохимические испытания / Л.И. Фрейман, Я. Флис, М. Пражак // Защита металлов. – 1986. –22., № 2. – С. 179 – 195.
9 Нарівський О.Е. Вплив гетерогенності сталі AISI 321 на її пітінгування у хлоридовмісному середовищі /О.Е. Нарівський // Фізико-хімічна механіка матеріалів. – 2007. – № 2. – С. 100 – 106.
10 Нарівський О.Е. Корозійно-електрохімічна поведінка конструкційних матеріалів для пластинчастих теплообмінників у модельних оборотних водах: дис. канд. техн. наук: 05.17.14 / Нарівський Олексій Едуардович. – Л., 2009. – 209 с.
11 Фрейман Л.И. Определение критического размера питтинга на нержавеющей стали/ Л.И. Фрейман, А.Р. Басман, Е.А. Пикус, Л.Е. Губжанидзе// Защита металлов.-1988.-24.,№4.-с.614-617.
12 Бєліков С.Б. Кінетика корозійних процесів сталей AISI 321 та 12Х18Н10Т у нейтральних хлоридовмісних розчинах та швидкість їх корозії / С.Б. бєліков, О.Е. Нарівський // Нові матеріали та технології в машинобудуванні та металургії. – 2011. – № 1. – С. 36 – 43.
13 Нарівський О.Е. Вплив хімічних елементів та структурної гетерогенності сталі AISI 321 на корозійне розчинення Cr, Ni та Fe у хлоридовмісних розчинах / О.Е. Нарівський // Науковий вісник НАТУ України. – 2014. – вип.. 24, № 2. – С. 164– 172.
14 Нарівський О.Е. Закономірності та механізми корозійного розчинення сталі AISI 321 у модельних оборотних водах / О.Е. Нарівський // Вісник Східно – Українського Національного університету ім. Володимира Даля. – 2012. – 202, № 13 –С. 97 – 108.
15 Нарівський О.Е. Закономірності та механізми корозійного розчинення сталі AISI321 в слабокислому хлоридовмісному розчині / О.Е. Нарівський // Вісник Приазовськ. держ. техн. ун-ту, Сер. техн. науки.– 2013. – Вип. 26. – С. 97 – 108.
16 Нарівський О.Е. Закономірності і механізми локальної корозії корозійнотривких сталей і сплаву аустенітного класу для ємнісної та теплообмінної апаратури: дис. Докт. Техн.. наук : 05.17.14 / Нарівський Олексій Едуардович. – Л., 2015. –461 с.
17 Поверхневі, підземні та зворотні води: МВВ № 081/12-0114-03 «Методика виконання вимірювань масової концентрації хрому загального, хрому (IV) та хрому (III) екстракційно-фотоколориметричним методом з дифенілкарбазидом». – К.: М-во охорони навколишнього середовища України, 2003. – 12 с.
18 Поверхневі, підземні та зворотні води: МВВ № 081/12-0178-05 «Методика виконання вимірювань масової концентрації ніколу фото- колориметричним методом».– К.: М-во охорони навколишнього середовища України, 2005. – 10 с.
19 Метрологічне забезпечення КНД 2011.1.4.034–95 «Методика фотометричного визначення загального заліза з ортофенантроліном в поверхневих і стічних водах» [Чинний від 95–07–01]. – К.: М-во охорони навколишнього середовища України, 1995. – 378 с.
20 Данко П.Е., Попов А.Г. Высшая математика в упражнениях и задачах. – М. : Высш. шк., 1986. – 415 с.
21 Розенфельд И.Л. Коррозия и защита металлов / И.Л Розенфельд. –М.: Металлургия, 1970. – 448 с.
22 Fritz J.D. Selective anodic dissolution of Cu-Au alloys: TEM and current transient study / J.D. Fritz, H.W. Pickering // Electrochem. Soc. – 1991. – № 11. – Р. 3209 – 3218.
23 Pistorious P.C. Aspects of the effects of electrolyte composition on the occurrence of metastable pitting on stainless steel / P.C. Pistorious, G.T. Burstein // Corrosion Science. – 1994. – № 36. – Р. 525 – 538.
24 Belfrouh A. The cumulative effect of alloying elements N, W, Mo and Cu on the corrosion behaviour of 17 Cr – 13 Ni stainless steel in 2N H2SO4 / A. Belfrouh, C. Masson, D. Vouagner, A. M. De Becdelievre, N. S. Prakash, J. P. Audouard // Corrosion Science. – 1996. – Vol. 38, № 10. – Р. 1639 – 1648.
25 Szklarska-Smialowska Z. Pitting corrosion of metals / Z. Szklarska-Smialowska // National Association of Corrosion Engineers, Houston, – 1986. – Р. 147 – 170.
26 Колотыркин Л.М. Металл и коррозия. – М.: Металлургия., 1985. – 88 с.
Загрузки
Опубликован
2016-02-25
Выпуск
Раздел
Физика конденсированного состояния и проблемы материаловедения. Нанонаука
