Спосіб оцінки корозійної складової руйнування при корозійно-механічному зношуванні металів в середовищах-електролітах

Спосіб оцінки корозійної складової руйнування при корозійно-механічному зношуванні металів в середовищах-електролітах, що включає отриман 3 59863 їх наступна екстраполяція часто приводить до суттєвих помилок при знаходженні струму корозії. Завдання способу полягає у знаходженні найбільш точного значення струму корозії та відповідних корозійних втрат в статиці та при кавітації шляхом найбільш точного знаходження прямолінійних ділянок Тафеля на поляризаційних кривих. Поставлене завдання реалізується за рахунок знаходження найбільш "прямої" ділянки поляризаційної кривої (ПК). Як відомо з диференціальної геометрії, будь-яку плоску гладку криву можна охарактеризувати одним інваріантом-кривизною K. Для прямої K = 0, для кола K = 1/R, де R - радіус кола. Прямолінійні ділянки Тафеля знаходять за величиною мінімальної кривизни кіл, які послідовно проходять через кожні три сусідні точки поляризаційних кривих, а струм корозії визначають на перетині прямих, які проведені через три точки з мінімальною кривизною для кожної з гілок ПК. Потенціал, що відповідає знайденому струму корозії може відрізнятись від встановленого потенціалу в межах ±15 мВ. На малюнках представлені: Рис. 1. - Розбивка дільниць поляризаційної кривої для сталі 45 в 3 %-му розчині NaCl. Рис.2. - Знаходження радіуса кривизни кола, що проходить через три сусідні точки поляризаційної кривої. Рис. 3. - Знаходження струму корозії. Алгоритм реалізації обчислень наступний: 1. Катодну і анодну ПК розбивають на дільниці (І, II, III, ..., N), кожна з яких має по три точки ПК (рис. 1). Кількість ділянок знаходять за формулою N = n - 2, де n - загальна кількість дискретних точок на анодній або катодній ПК. 2. Для кожної з ділянок (рис. 2) знаходили радіус кола, який описує задані точки: a b c Ri  i i i , 4 Si 4 де ai, bi, сі - довжини сторін трикутника; Si площа трикутника. 3. Для кожної ділянки анодної і катодної ПК знаходили кривизну Ki =1/Ri і її мінімальне значення та номер ділянки, якій вона належить. 4. Струм корозії знаходять на перетині прямих проведених через знайдені три точки з мінімальним значенням кривизни для кожної з гілок ПК (рис. 3). Перевірку отриманих результатів знаходження струму корозії ікор проводять за величиною встановленого потенціалу, який для кожного випадку знаходять експериментально. Величина потенціалу, що відповідає знайденому струму корозії не повинна перевищувати його встановлене значення в межах φ = φвст ± 15 мВ. Якщо значення виходить за межі допуску, то його не враховують. Для перевірки запропонованого способу електрохімічного визначення інтенсивності корозійних процесів у статиці та при перемішуванні розчину, з метою порівняння результатів, було використано також гравіметричний спосіб. Порівняння результатів втрат маси, знайдених гравіметричним способом ΔG і запропонованим ΔGex, показує (таблиця), що відносна похибка  не перевищує 6,5 % в статиці і 4,3 % при перемішуванні електроліту. При цьому, в кислих середовищах зближення результатів вище, аніж в нейтральних, що пояснюється меншим впливом омічного опору подвійного електричного шару. Вище також сходження результатів при перемішуванні, що пояснюється більш інтенсивним видаленням з поверхні зразків продуктів корозії. Отримані результати дозволяють стверджувати, що струм корозії і знайдені за його величиною втрати маси при корозійно-механічному зношуванні, розробленим електрохімічним способом, можуть бути використані для кількісної оцінки корозійного чинника руйнування при цьому виді зношування. Таблиця Корозійні втрати маси, знайдені гравіметричним ΔG і запропонованим електрохімічним способом ΔGex за величиною струму корозії ікор Вид випробувань Матеріал Сталь 40Х Статика Сталь 45 Сталь 40Х Перемішування Сталь 45 Середовище ікор, 2 А/м ΔGex, 2 мг/см ε, % 1,2398 3,08 1,2824 4Д 0,0138 0,071 0,0147 6,5 0,5662 11,26 4,6832 2,5 0,23 0,115 0,22 4,3 ΔG, мг/см кисле (дифузійний сік) нейтральне (3 % NaCl) кисле (дифузійний сік) нейтральне (3 % NaCl) 2 Примітка: Швидкість перемішування 0,8 м/с Джерела інформації 1. Карасюк Ю.А. О соотношении коррозионного и эрозионного факторов в кавитационном разрушении металлов /Ю.А. Карасюк, В.И. Кучеров, В.В. Бенино //Физ.-хим. механика материалов. 1976. - №5. - С. 14-16. 2. Некоз А.И. Определение износостойкости материалов при кавитационно - эрозионном изна 5 59863 шивании /А.И. Некоз, М.С. Стечишин, Н.А. Сологуб, В.И. Белый //Проблемы трения и изнашива Комп’ютерна верстка В. Мацело 6 ния. Научн.-техн. сб. -К. : Техніка, 1983. - Вып. 24. С. 97-103. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601