Спосіб оцінки локальної корозії листових металевих виробів

Реферат: Спосіб оцінки локальної корозії листових металевих виробів включає подачу корозійного середовища та контроль перебігу корозійного руйнування. Ділянку випробуваної поверхні обмежують об'ємом корозійного середовища з наступним поточним виміром корозійного показника. UA 69240 U (12) UA 69240 U UA 69240 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі контролю корозійних процесів металевих тіл, а саме до оцінки корозійної стійкості листових металевих виробів, переважно сталевих листів і виробів із них, призначених для експлуатації в різних середовищах, що надають корозійний вплив на метали і їхні сплави, і може бути використана в машинобудуванні, сільському господарстві та медицині. Відомий спосіб оцінки корозійної стійкості низьколегованої сталі, за яким досліджувана поверхня зразка приводиться в контакт з кислотним електролітом, що містить, г/л: сірчану кислоту 100-300 і гліцерин 700-900, потім послідовно поляризується в анодному та катодному напрямках у заданому діапазоні потенціалів і по виду анодних і катодних кривих оцінюють стійкість сталі (Патент РФ 1797014, МПК G01N 17/00, опубл. 23.02.1993 р. Бюл. № 28). Недоліком відомого способу є значна трудомісткість, мала достовірність при оцінці корозійної стійкості металу стосовно до водних середовищ, де корозія відбувається, як правило, в активному стані і де процеси локальної і загальної корозії протікають одночасно. Відомий прискорений метод корозійних випробувань оцинкованої сталі, за яким використовують порожнистий зразок з покриттям на поверхні порожнини, заповнюють порожнину зразка агресивним середовищем, вимірюють температуру середовища в порожнині і за часом від початку випробувань до зміни знака приросту температури середовища на зворотний судять про швидкість корозії покриття і його товщину (А.С. СССР № 1252709, МПК G01N17/00, опубл. 23.08.1986. Бюл. № 31). Цей спосіб є найбільш близьким до заявленого способу оцінки локальної корозії листових металевих виробів. Загальними ознаками найближчого аналога та способу оцінки локальної корозії листових металевих виробів є подача корозійного середовища та контроль перебігу корозійного руйнування. Недоліком відомого способу є необхідність вирізки зразків особливої форми і обмеженість області випробувань у зв'язку з використанням для виробів з легкоруйнівним покриттям. В основу запропонованої корисної моделі поставлено задачу вдосконалити спосіб оцінки корозійної стійкості листових металевих виробів, який дозволить проводити оцінку локальної корозії в будь-якій області масивних виробів складної форми, виключивши вирізку зразків для досліджень, а за рахунок цього розширити технологічні можливості способу і підвищити оперативність і економічність методу корозійних випробувань. Поставлена задача вирішується тим, що в способі оцінки локальної корозії листових металевих виробів, що включає подачу корозійного середовища та контроль перебігу корозійного руйнування, обмежують ділянку випробуваної поверхні об'ємом корозійного середовища з наступним поточним виміром корозійного показника. Новими ознаками заявленої корисної моделі є обмеження ділянки випробуваної поверхні об'ємом корозійного середовища з наступним поточним виміром корозійного показника. Завдяки новим ознакам виключається вирізка зразків з досліджуваних металевих виробів і з'являється можливість отримання корозійних показників у будь-якій частині випробуваного виробу; простота та економічність такого методу випробування забезпечує можливість оцінки локальної корозії на готових, в тому числі масивних металевих виробах складної форми без їх руйнування. Спосіб оцінки локальної корозії листових металевих виробів реалізують за допомогою установки, наведеної на фіг. 1. На контрольованому листовому металевому виробі 1 (фіг. 1) встановлена пола втулка 2, яка закріплена пластичним ущільнювачем, наприклад, пластиліном 3 та призначена для корозійного середовища 4. Втулка виготовлена з інертного по відношенню до корозійного середовища матеріалу, наприклад, скла, пластмаси і т.п. Термометр 5 закріплений в порожнині втулки за допомогою штатива (на фіг. 1 штатив не показаний). Спосіб оцінки локальної корозії листових металевих виробів здійснюють наступним чином. Беруть листовий виріб 1 (фіг. 1) і вибирають область для випробувань 6. На вибрану область за допомогою пластиліну закріпляють хімічно інертну порожнисту втулку 2, в яку далі наливають корозійно-активну рідину 4, наприклад, 10 %-ий розчин сірчаної кислоти і вимірюють його температуру за допомогою ртутного термометра 5. Внаслідок екзотермічної взаємодії сталі з корозійно-активною рідиною її температура підвищується. Вимірювання температури проводять безперервно або дискретно. За отриманими даними будують графік залежності температури корозійно-активного середовища від часу випробування (фіг. 2). Маючи контрольні криві температурної залежності швидкості корозії і зміну температури корозійного середовища у часі (фіг. 2), можна визначити швидкість корозії, а також величину корозійного показника. 1 UA 69240 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Приклад 1. Брали зразок розміром 25×15×30 мм, вирізаний з листа товщиною 25 мм із надміцної сталі ЕН36, підданого контрольованій прокатці. Хімічний склад сталі ЕН36 наступний, % мас: 0,11 С; 1,18 Мn; 0,21 Si; ≤0,005 S; ≤0,014 Р; ≤0,25 V; 0,04 Nb; 0,015 Ті; ≤0,08 (Cr+Ni+Сu); ≤0,05 Mo; ≤0,003 N2; ≤0,37 Секв. На контрольованому зразку вибирали область для досліджень 6 (площину, паралельну напрямку прокатування). На вибраній області за допомогою пластиліну 3 закріпили хімічно інертну (скляну) порожнисту втулку 2. У порожнину хімічно інертної порожнистої втулки діаметром 15 мм налили водний розчин (6 мл) сірчаної кислоти концентрацією 10 % мас. при 25 °С, в яку далі встановили ртутний термометр 5, зануривши балон термометра в розчин кислоти. Далі відразу почали відлік температури. Внаслідок екзотермічної взаємодії сталі з корозійно-активною рідиною її температура підвищувалася. Підвищення температури спостерігали протягом 140 с, далі швидкість корозії знизилася (фіг. 3). При розчиненні 1 г сталі в 10 %-му розчині сірчаної кислоти виділяється 2 кДж тепла. Виконавши деякі математичні розрахунки для запропонованого способу оцінки локальної корозії, враховуючи що обмежена ділянка випробуваної поверхні мала площу 17,7 см і обсяг корозійної рідини становив 6 мл, визначили, що при розчиненні 0,03 г сталі ЕН36 в 10 %-ій сірчаній кислоті виділяється 0,06 кДж тепла. Далі розраховували тепло, яке виділилося для кожної температури корозійної рідини і втрати маси сталі. На підставі отриманих даних була побудована температурна залежність швидкості корозії (фіг. 4). Порівняння зміни температури в часі в об'ємі рідини, обмеженому порожнистою втулкою 2, отриманого в експерименті (фіг. 3), з побудованою заздалегідь контрольною кривою температурної залежності швидкості корозії (фіг. 4), дозволяє визначити корозійний показник даного процесу та швидкість корозії в будь-який момент часу в досліджуваному інтервалі. Приклад 2. Брали кювет-лоток, який належить до допоміжних медичних приладів і призначений для розміщення і стерилізації набору медичного інструмента в шафахстерилізаторах. Кювет був виготовлений з нержавіючої сталі марки 12X1810Т-3-А (ГОСТ 4986), внутрішня і зовнішня поверхня електрохімічно відполірована, що надає кювету високу корозійну стійкість і естетичний (дзеркальний) зовнішній вигляд. На контрольованому кюветі вибирали місце для досліджень 6 (внутрішня центральна поверхня кювету), де за допомогою пластиліну 3 закріпили хімічно інертну (скляну) порожнисту втулку 2. У порожнину хімічно інертної порожнистої втулки діаметром 15 мм налили водний розчин (6 мл) сірчаної кислоти концентрацією 10 % мас. при 25 °C, в яку далі встановили ртутний термометр 5, зануривши балон термометра в розчин кислоти. Далі відразу почали відлік температури (фіг. 2). Процес взаємодії сталі з корозійним середовищем і розрахунки проводилися за методикою, зазначеною в прикладі 1. Порівняння зміни температури в часі в об'ємі рідини, обмеженому порожнистою втулкою 2, отриманого в експерименті, з побудованими заздалегідь контрольними кривими температурної залежності швидкості корозії, дозволило визначити корозійний показник даного процесу та швидкість корозії. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 Спосіб оцінки локальної корозії листових металевих виробів, що включає подачу корозійного середовища та контроль перебігу корозійного руйнування, який відрізняється тим, що обмежують ділянку випробуваної поверхні об'ємом корозійного середовища з наступним поточним виміром корозійного показника. 2 UA 69240 U 3 UA 69240 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4