Повышение коррозионной

174. Бугай Д. Е., Эйдемиллер Ю. Н., Лаптев А. Б., Рахман-кулов Д. Л. Повышение коррозионно-механической стойкости нефтехимического оборудования путем применения ингибиторов, разработанных методами квантовой химии // Тез. докл. V Междунар. конф. "Методы кибернетики химико-технологических процессов".- Уфа, 1999.- Т. 2, кн. 2.- С. 29.

ния при а = 340 ±10 МПа от 10675 до 13050. Эффективнее влияет на повышение коррозионно-усталостной прочности стали смесь ингибиторов ИФХАНГАЗ-1 и "Донбасс-1" при содержании 0,2 и 0,3 % соответственно, повышающая число циклов до разрушения до 28150. При этом увеличение содержания смеси ингибиторов в 2 раза не приводит к усилению их защитного эффекта.

Повышение коррозионно-усталостной выносливости материалов достигается созданием в поверхностном слое напряжений сжатия за счет обработки поверхности роликами, дробеструйной обработки, термомеханического упрочнения (ТМУ), нанесения металлических покрытий. ТМУ, сочетающее нагрев и силовое воздействие на поверхностный слой металла, наиболее эффективный метод повышения коррозионно-усталостной выносливости. При ТМУ через место контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью детали пропускают ток большой силы и низкого напряжения, в результате чего происходят размягчение выступающих неровностей и деформация их под действием инструмента с последующей закалкой за счет быстрого охлаждения. Этот метод применяют для повышения коррозионно-усталостной выносливости резьб бурильных труб. Наилучшие результаты получены при силе тока 400—450 А и напряжении 3—4 В. На поверхности металла обнаруживается «белый» нетравящийся слой, отличающийся высокой термодинамической устойчивостью вследствие образования мелкоблочной и высокодисперсной структуры и имеющий более положительный потенциал, чем лежащий под ним металл.

39. Лященко А. Е., Шеховцев Е. Д. Повышение коррозионно-усталостной прочности стали 1Х14НД электрохимической защитой и поверхностным упрочнением.—Тр. ЦНИИМФ, 1973, вып. 175, с. 45—49.

Есть основание полагать, что положительное воздействие поверхностного наклепа обусловлено в основном упрочнением поверхностного слоя металла и частично появлением в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия. Одной из разновидностей поверхностного наклепа является абразивная ультразвуковая обработка металла. При этом поверхность' в процессе обработки подвергается бомбардировке частицами абразива, получающими энергию от ультразвукового магнитостриктора. Повышение коррозионно-механической стойкости сталей в результате ультразвуковой обработки обусловлено наклепом поверхностных слоев металла, т. е. появлением в этих слоях остаточных сжимающих напряжений, и улучшением чистоты поверхности. [71].

Повышение коррозионно-усталостной прочности деталей машин, прошедших азотирование, объясняется высоким антикоррозионным свойством азотируемого слоя и наличием остаточных напряжений сжатия в слое.

3. Давыдов С.Н., Козлова (Чурилова) Т.В., Абдуллин И.Г. Повышение коррозионно-усталостной прочности стали 12Х18Н10 в условиях депассивации консистентными смазками// Науч. тр. III Конгресса нефтегазопромыш-ленников России. Секция Н «Проблемы нефти и газа». - Уфа: Реактив, 2001.

Полученные результаты показывают, что в тех случаях, когда компоненты соли образуют с циклически нагружаемым металлом новые соединения, вызывающие повышение прочности приповерхностного слоя либо появление остаточных напряжений сжатия в этом слое, наблюдается повышение коррозионно-усталостной прочности стали. Примером этого является случай с нагружением стали в нитратно-нитритном расплаве при 500° С, когда за счет азотирования приповерхностного слоя повысилась выносливость. В случае же усиления растворения стали в расплаве, которое активировалось при600°С, наблюдалось значительное снижение выносливости.

В VI—6 мы описывали опыты И. И. Ищенко [68J и В. Т. Степу-ренко 1148], показавшие значительное повышение коррозионно-уста-лостной прочности стали после обкатки цилиндрических образцов роликами (см. фиг. 73). Аналогичное повышение коррозионно-устало-стной прочности стали наблюдается и при дробеструйном наклепе поверхности [136] А. И. Яцюк [691 доказал возможность обкаткой роликами полностью устранить технологическую наследственность от силового резания при коррозионной усталости стали. Можно рекомендовать после силового резания производить обкатку поверхности изделия, что позволяет применять силовое резание без снижения выносливости обрабатываемых деталей, причем экономический эффект, получаемый от силового резания, увеличивается при замене шлифования деталей обкаткой их роликами.

Из этих данных видно, что поверхностная закалка т. в. ч. вызвала повышение предела выносливости в воздухе от 28,5 до 61,5 кПммг, т. е. на 216%; в обычной воде — на 243%; в 3%-ном растворе Nad —296% и в сероводородной воде — на 329,5%о, если принять условный предел выносливости исходной перлито-ферритной структуры в соответствующей среде за 100%. Исследование показало, что с увеличением агрессивности коррозионной среды, в которой находится циклически нагруженная сталь, влияние поверхностной закалки т. в. ч. на повышение коррозионно - усталостной прочности увеличивается. Таким образом, поверхностное упрочнение стали закалкой т. в. ч. является наиболее эффективным методом повышения выносливости стали как в воздухе, так особенно в кор-розионно-агрессивных средах, в том числе и в сероводородной

Исследования Мак-Адама [199], на которые обычно ссылаются все авторы, описывающие влияние частоты на коррозионно-усталостную прочность стали, показали повышение коррозионно-усталостной прочности кремние-никелевой стали (а„ = 180 кГ/мм2) в пресной воде при изменении- частоты от 6 до 1450 циклов в минуту.

Такие же результаты были получены в работе [204], в которой исследовалась коррозионно-усталостная прочность углеродистой стали в пресной воде и в воде, содержащей сероводород, при изменении числа циклов от 36 до 1750. В опытах Гликмана и Супруна [16] со сталью 35 было также отмечено значительное повышение коррозионно-усталостной прочности в 3%-ном растворе NaCl при увеличении частоты от 60 до 1410 циклов в минуту.

Повышение коррозионной стойкости железоуглеродистых сплавов при высоких концентрациях серной кислоты объясняется образованием на их поверхности защитного слоя, состоякего из не растворимого в '/45$ сульфата железа. ,

Повышение коррозионной стойкости швов в морской воде достигается использованием электродной проволоки марки Св-08ХГ2С. Структура и свойства металла шва и околошовной зовы на низкоуглеродистых и низколегированных сталях зависят от марки использованной электродной проволоки, состава и свойств основного металла и режима сварки (термического цикла сварки, доли участия основного металла в формировании шва и формы шва). Влияние этих условий сварки и технологические рекомендации примерно такие же, как и при ручной дуговой сварке и сварке под флюсом.

При введении таких элементов в сталь (сплав) происходит не постепенное, а скачкообразное повышение коррозионной стойкости. Не вдаваясь в подробности явлений, связанных с процессами коррозии и коррозионным разрушением, укажем, что введение в сталь >12% Сг делает ее коррозионностойкой в атмосфере и во многих других промышленных средах. Сплавы, содержащие меньше 12% Сг, практически в столь же большой

8. Повышение коррозионной стойкости металлов и сплавов на основе ^повышения их пассивируемости................. . 322

Примерами подобного влияния катодной гетерогенности на коррозионную стойкость металлов являются более легкая пасси-вируемость (при более низкой концентрации HNO3) чугуна, чем чистого железа, и повышение коррозионной стойкости хромистой

8. ПОВЫШЕНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ПАССИВИРУЕМОСТИ

Повышение коррозионной стойкости металлов и сплавов на основе повышения их пассивируемости может быть достигнуто многими способами:

На скорость атмосферной коррозии металлов оказывают также влияние резкие температурные колебания. Резкое повышение коррозионной агрессивности при переходе от отрицательных к положительным температурам объясняется повышением скорости электрохимических процессов в связи с переходом пленки влаги па поверхности металла из твердого агрегатного состояния в жидкое.

Наиболее распространенным способом защиты от атмосферной коррозии является применение соответствующих металлов и сплавов, достаточно устойчивых в промышленных эксплуатационных условиях. Повышение коррозионной устойчивости обычных марок углеродистых сталей достигается их легированием более благородными элементами или созданием на их поверхности пассивного состояния. Примером получения сплавов, более стойких в атмосферных условиях, чем обычные черные металлы, является легирование последних медью, хромом, никелем, алюминием и др.

Повышение коррозионной стойкости железоуглеродистых сплавов при высоких концентрациях серной кислоты объясняется образованием на их поверхности защитного слоя, состоящего из нерастворимого в H2SO4 сульфата железа. Как

Повышение коррозионной стойкости объясняют образованием защитной пленки гидратированной окиси Mg—Мп и очисткой сплава от железа 1.