Page 11 - Avtoreferat Voloshyn 2020

11

Механізм КСР трубної сталі. За загальноприйнятою гіпотезою КСР трубних ста-
лей у водних середовищах, тріщини зароджуються і поширюються від корозійної вираз-
ки, що утворилась внаслідок локального анодного розчинення металу. Для уточнення
механізму КСР як базове середовище використали 0,01 N розчин NaHCO 3 за природної
аерації (рН = 8,1) та після деаерації азотом (рН = 6,5), до якого додавали корозійно- та
2-
2-
-
-
3-
адсорбційно-активні аніони в концентрації 0,005 N (Сl , SO 4 , CO 3 , PO 4 , NO 3 ).
-7
-1
Опірність сталі 17Г1С КСР за показником λ визначали за έ = 10 c , а кількість виразок
k p – візуально на робочій частині зруйнованих зразків за десятикратного збільшення.
Поляризаційними дослідженнями встановили, що у базовому розчині сталь 17Г1С
кородує з дифузійним контролем, оскільки присутня ділянка граничних дифузійних
струмів катодної деполяризації (рис. 4). У деаерованому розчині катодна деполяризація
внаслідок реакції відновлення гідрокарбонат-іонів зі супутніми можливими реакціями
відновлення молекул води та іонів гідроксонію відбувається з виділенням водню, який
може окрихчувати метал, а в аерованому розчині киснева та воднева деполяризація,
2-
очевидно, протікають паралельно. У базовому розчині та з додаванням іонів CO 3 та
3-
PO 4 на поверхні сталі 17Г1С утворюються плівки продуктів корозії з екранувальними
властивостями, які найщільніші у присутності карбонат-іонів (рис. 5).

10 -3 10 -1
-3
-4
1 -, % 10 -2 3
2
lgi, A/cм 2 10 -4 60 lgi, A/cм 2 10 -3 2 1

40 10 -4 5

4
10 -5 20 10 -5
0
-1,2 -1,0 -0,8 -0,6 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0,0 0,2 0,4 0,6
E, В E, В
Рис. 4. Вплив катодної поляризації на Рис. 5. Вплив анодної поляризації на
швидкість електродних реакцій (1, 2) та швидкість електродних реакцій сталі 17Г1С
опір сталі 17Г1С КСР за показником λ (3, у 0,01 N NaHCO3 (1, 2) та з додаванням
3-
-
2-
4) у 0,01 N NaHCO3: 1, 3 – природна аніонів (0,005 N) Сl (3), CO3 (4) і PO4 (5):
аерація; 2, 4 – деаерація азотом. 1, 3, 4, 5 – природна аерація, 2 – деаерація
азотом.
Кисень є активним катодним деполяризатором, що збільшує струм катодної
поляризації за природної аерації, а отже, швидкість загальної корозії (табл. 2). Однак,
з іншого боку, він поліпшує захисні властивості поверхневих плівок, через що різко

підвищується опір сталі КСР (рис. 6). Досліджені аніони за низьких концентрацій
неоднозначно вплинули на корозійну тривкість сталі 17Г1С (рис. 6): нітрат-іони сти-
мулювали виразкову корозію, фосфат- та карбонат-іони, навпаки, гальмували загальну
і виразкову корозію. Хлорид-іони інтенсифікували загальну і, особливо, виразкову
корозію сталі у карбонат-гідрокарбонатному розчині, однак, практично не вплинули
на її опір КСР.