Page 13 - Avtoreferat
P. 13

11

                   У цьому ж розчині, але барботованому повітрям (рис. 8в),  швидкість корозії з
            часом  зростає  до  8,2…8,4  мм/рік  і  є  найвищою  з  поміж  усіх  досліджених  розчинів.
            Залежність концентрації водню обох фракцій від часу експозиції, як і в попередньому
            випадку, має максимум. Він відповідає часу ~100 год, за якого С Н200 та С Н800 досягають
            1,7  та  2,4  ppm,  відповідно.  За  720  год  їх  значення  знижується  до  рівня  похибок
            експерименту. За максимальних значень С Н200 менше, ніж С Н800, в ~1,4 рази. Максима-
            льна  сумарна  кількість  десорбованого  водню  дорівнює  4,1  ppm,  що  є  найменшим
            значенням з поміж усіх досліджених розчинів. Такий характер залежностей пов'язаний
            з  тим,  що  в  цьому  розчині  поряд  з  водневою  протікає  і  киснева  деполяризація,
            швидкість якої вища, і на катодну реакцією відновлення водню припадає значно менша
            частина витраченої кількості електрики, ніж у двох попередніх розчинах.
                    За насичення сірководнем 5%-го розчину NaCl максимальна швидкість корозії
            за 720 год досягає 1,4 мм/рік, а сумарна концентрація абсорбованого сталлю водню
            за цих умов становить 30,0 ppm. Для цього розчину C H200 досягає максимуму (~26,5
            ppm) за 500…720 год, а C H800 – за 120…360 год (~10,0 ppm). У дистильованій воді,
            насиченій сірководнем, упродовж перших 70…140 год експозиції швидкість корозії
            сталі  зменшується  від  1,2…1,7  до  0,3…0,4  мм/рік  і  залишається  на  такому  рівні
            протягом подальшого часу експозиції. Наводнювання сталі в цьому розчині зростає з
            часом і досягає максимальних значень для C H200 = 17,5 ppm через 300 год, для C H800 =
            7,9 ppm – через 70 год і для С НΣ = 25,2 ppm – через 300 год.
                    У  розчині  0,5%  CH 3COOH  +  H 2S  (нас.)  швидкість  корозії  впродовж  всього
            часу експерименту дорівнює 1,4…2,3 мм/рік, концентрація абсорбованого водню за
            200С змінюється в межах 8,6…18,9 ppm. Значення С Н800 за перші 330 год повільно
            зростає  до  ~4,7  ppm,  а  надалі  більш  інтенсивно  до  13,5  ppm.  Максимальне
            наводнювання сталі спостерігається через 720 год і становить С НΣ = 32,4 ppm.
                   У розчинах, де відсутній кисень і катодний процес може реалізуватись лише
            внаслідок відновлення іонів Гідрогену, використовуючи швидкість корозії та закон
            Фарадея,  визначали  частку  абсорбованого  сталлю  17Г1СУ  водню  (V H(Me))  від
            суммарно  виділеного  під  час  корозії.  Встановлено,  що  найінтенсивніше  водень
            абсорбується  сталлю  в  початковий  період  експозиції  в  розчинах,  насичених
            сірководнем. Для NACE, 0,5% CH 3COOH + H 2S (нас.), Н 2О + H 2S (нас.) та 5% NaCl
            +  H 2S  (нас.)  V H(Me)  дорівнює  ~8,5,  13,5,  14,5  та  19,0  %.  Через  720  год  частка
            абсорбованого  водню  зменшується  до  0,5…3,8%.  Тобто  наводнювання  сталі  най-
            інтенсивніше на початку її взаємодії зі середовищем. Це можна пояснити зниженням
            з  часом  градієнта  концентрації  атомів  водню  на  межі  поділу  фаз.  У  дистильованій
            воді, насиченій сірководнем, частка абсорбованого металом водню зменшується най-
            повільніше, що можна пов’язати з меншою швидкістю корозії, ніж в інших розчинах,
                                                                                2-
            та відсутністю інших поверхнево-активних іонів, крім S . Через конкурентну адсор-
                                            -
            бцію  іонів  Cl   та  CH 3COO   зменшується  площа  поверхні,  зайнята  сульфід-іонами,  і
                             -
            слабша їх дія на наводнювання сталі. Найменша інтенсивність наводнювання сталі в
            розчині 5% NaCl + 0,5% CH 3COOH + Аr, що пов’язано з відсутністю сірководню.
                   Приблизно  за  ~120  год  у  зразках  сталі  17Г1СУ  встигає  встановитися
            рівноважна  у  середовищі  NACE,  або  максимальна  для  середовищ  без  сірководню
            концентрація  дифузійно-рухливого  водню.  Цей  час  вибрали  як  базовий,  щоб
            з’ясувати  роль  водню  в  корозійно-механічному  руйнуванні  сталей.  При  цьому
            кожен навантажений зразок дублювали зразком свідком – ненавантаженим.
                   У ненавантаженому стані сталь 20 у розчині NACE сумарно абсорбує за 120
            год експозиції 17,6 ppm, 17Г1СУ – 15,0 ppm, 30ХМА – 9,3 ppm, 12Х21Н5Т – 20,5
            ppm водню.
   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18