Поляризаційні методи визначення швидкості корозії металів та їх метрологічна оцінка

7. Розроблено таблиці рекомендованих довідкових даних корозивності середовищ для сталі 20 в 0,3% сульфаті натрію та 1,0н сірчаній кислоті, сталі 12Х18Н10Т в 1н і 10н сірчаній кислоті, які підготовані до реєстрації у Держстандарті України в якості рекомендованих довідкових даних (РДД) корозивності середовищ.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Герасименко Ю.С., Нечай М.В., Белоусова Н.А., Шлокова Е.А. Определение скорости коррозии малоуглеродистой и хромо-никелевой сталей с применением спектрофотометрического анализа // Заводская лаборатория. 1994. Т. 60, № 7. С. 11 - 14.

2. Герасименко Ю.С., Белоусова Н.А., Нечай М.В., Шлокова Е.А. Оценка точности измерения скорости коррозии методом поляризационного сопротивления // Фізико-хімічна механіка матеріалів. 1995. Т.31, № 3. С.22 - 27.

3. Герасименко Ю.С., Нечай М.В., Белоусова Н.А., Шлокова Е.А. Определение стойкости стали 12Х18Н10Т в растворах серной кислоты методом поляризационного сопротивления // Фізико-хімічна механіка матеріалів. 1995. Т.31, № 2. С. 81 - 86.

4. Герасименко Ю.С., Нечай М.В., Белоусова Н.А. Коррозионно-защитные свойства цинковых покрытий // Фізико-хімічна механіка матеріалів. 1999. Т.35, № 2. С. 107 - 110.

5. Герасименко Ю.С., Нечай М.В., Белоусова Н.А.. Неразрушающий контроль качества цинковых покрытий при помощи прибора Р5126 // Защита металлов. 1999. Т.35, № 2. С. 178 - 180.

6. Герасименко Ю.С., Білоусова Н.А. Метод подвійної поляризації для визначення швидкості корозії в умовах дифузійного контролю // Фізико-хімічна механіка матеріалів. 2001. Т.37, № 4. С. 92 - 96.

7. Герасименко Ю.С., Білоусова Н.А. Метод подвійної поляризації для визначення швидкості корозії в умовах пасивації і дифузійного контролю // Фізико-хімічна механіка матеріалів. Електрохімічний захист і корозійний контроль. Спец. випуск №2. 2001. С. 22 - 26.

8. М.І. Донченко, Ю.С. Герасименко, О.Г. Срібна, Н.А. Білоусова, Р.М. Редько, Т.В. Базась. Пасивування сталі в нейтральних середовищах під дією оксоаніонів та оцінка швидкості корозії електрохімічним методом // Фізико-хімічна механіка матеріалів. „Проблеми корозії та протикороз. захисту матеріалів”. Спец. випуск №3.- 2002. Т.2. С. 679 - 684.

9. Білоусова Н.А., Герасименко Ю.С. Метод визначення швидкості корозії в малопровідних середовищах // Фізико-хімічна механіка матеріалів. „Проблеми корозії та протикороз. захисту матеріалів”. Спец. випуск № 4. 2004. Т.1. С. 289 - 295.

10. Патент України UA 60123А, МКИ G01N27/26. Спосіб визначення швидкості корозії металу в середовищах з малою електропровідністю / Герасименко Ю.С., Білоусова Н.А; Опубл. 15.09.2003 р. Бюл. № 9. 2003 р.

11. Герасименко Ю.С., Білоусова Н.А., Нечай М.В., Шлокова О.О. Методика перевірки корозійно-вимірювальних приладів на основі поляризаційного опору // Матер. Міжнар. конф. „Проблеми корозії та проти корозійного захисту конструкційних матеріалів. Корозія - 94” Львів. 3 - 7 жовтня. 1994. С. 252.

Анотація

Білоусова Н.А. Поляризаційні методи визначення швидкості корозії металів та їх метрологічна оцінка. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.14 - Хімічний опір матеріалів та захист від корозії. - Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут”, Київ, 2005.

Дисертація присвячена удосконаленню електрохімічного метода поляризаційного опору в частині встановлення закономірностей впливу складу середовища та умов перебігу корозійного процесу на коефіцієнт пропорційності К між поляризаційним опором та швидкістю корозії, розробці нового метода нелінійної подвійної поляризації (НПП) для безпосереднього визначення швидкості корозії і коефіцієнтів Тафеля, а також проведенню метрологічної оцінки цих методів.

Викладено теоретичне обґрунтування нового метода НПП в умовах дифузійного та пасиваційного контролю, який усуває недосконалість методу лінійної поляризації, пов'язану з емпіричними коефіцієнтами, для двохелектродної схеми поляризаційних вимірювань та проведена його експериментальна перевірка на різних об'єктах. Запропоновано спосіб урахування падіння напруги на опорі розчину, який суттєво підвищує точність вимірювання в малопровідних середовищах. Показано, що методом НПП можна отримувати достовірні результати і оцінювати ефективність інгібіторів корозії та пасиваторів у нейтральному середовищі.

Проведено метрологічну оцінку вимірювання поляризаційного опору та швидкості корозії методом поляризаційного опору, запропоновано проект стандартного зразка корозивності середовищ.

Ключові слова: швидкість корозії, поляризаційні характеристики, поляризаційних опір, інгібітори корозії, коефіцієнти Тафеля, стандартний зразок корозивності, похибки вимірювання.

Аннотация

Белоусова Н.А. Поляризационные методы определения скорости коррозии металлов и их метрологическая оценка. - Рукопись.

Диссертация на соискание степени кандидата технических наук по специальности 05.17.14 - Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии. - Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт”, Киев, 2005.

Диссертация посвящена усовершенствованию метода поляризационного сопротивления в части установления закономерностей влияния состава среды и условий протекания коррозионного процесса на коэффициент пропорциональности К между поляризационным сопротивлением и скоростью коррозии, разработке нового метода нелинейной двойной поляризации (НДП) непосредственного определения скорости коррозии и коэффициентов Тафеля в условиях диффузионного и пассивационного контроля, а также проведению метрологической оценки этих методов.

Установлены и обоснованы линейные зависимости коэффициента взаимосвязи К в методе поляризационного сопротивления от концентрации серной кислоты и промышленных ингибиторов кислотного травления КПИ-3, КПИ-9, Катапин К, ХОСП-10. Наличие данных ингибиторов повышает коэффициент К в несколько раз по сравнению со значением К =26 мВ для стали 08кп в не ингибированной 1н H₂SO₄. Показано, что температурная зависимость К в диапазоне 25-100 ⁰С для малоуглеродистой стали в серной кислоте (0,01- 2,0н) экстремальна с минимумом при t ? 50 ⁰С, что, возможно, связано с особой температурной точкой изоморфного превращения железа.

Изложены теоретические основы нового метода НДП для двухэлектродной схемы поляризационных измерений в нелинейной области поляризации (25 - 100 мВ), который предполагает измерение двух токов, соответствующих двум значениям поляризации ?U и 2?U, и расчет коррозионных параметров по выведенным аналитическим формулам. Проведена экспериментальная проверка метода в зависимости от методологии поляризационных измерений, а именно: от скорости наложения и диапазона поляризации, обработки поверхности металла. Объекты исследования - коррозия малоуглеродистой стали 20, нержавеющей стали 12Х18Н10Т, цинковых покрытий в нейтральных модельных водах. Установлено, что точность измерений существенно снижается в диапазоне поляризации ниже 25 мВ в связи с уменьшением точности измерения (или округления) поляризационных токов. В условиях диффузионного контроля коррозии измеренные величины тока коррозии и коэффициентов Тафеля на свежезачищенной поверхности практически не зависит от скорости наложения поляризации. В процессе нарастания первичных пассивных пленок при активном растворении и в условиях пассивации поверхности измеренные величины коррозионных параметров снижаются со снижением скорости развертки. В этом случае для получения достоверных результатов в потенциодинамических поляризационных измерениях оптимальной является скорость развертки не выше 0,1 мВ/с.

Предложен способ учета падения напряжения на сопротивлении раствора в гальванодинамических измерениях, который существенно повышает точность измерения коррозионных параметров в низкопроводящих средах. Показано, что методом НДП можно получать достоверные результаты и оценивать эффективность ингибиторов коррозии (на примере цинкового комплекса ОЭДФК) и пассиваторов (на примере йодата калия в смеси с уротропином) в нейтральной среде.

Проведена метрологическая оценка измерений скорости коррозии методом поляризационного сопротивления, учитывающая погрешность определения коэффициента К, предложен проект стандартного образца коррозивности с поддержанием постоянного состава металла и среды, обработки поверхности, условий перемешивания и температуры. Определены его метрологические характеристики и получены стандартные справочные данные.

Ключевые слова: скорость коррозии, поляризационные характеристики, поляризационное сопротивление, ингибитор коррозии, коэффициенты Тафеля, стандартный образец коррозивности, погрешность измерений.

Abstract

Bilousova N.A. Polarization methods for corrosion rate determination and its metrological evaluation. - A manuscript.

Thesis for the candidate of technical science degree in specialty 05.17.14 - chemical resistance of materials and corrosion protection. - National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv, 2005.

The dissertation covers the problems of electrochemical methods for corrosion rate determination - the linear and non linear polarization methods. The interrelation was established between the environment composition, corrosion processing conditions and the empiric coefficient B, which reflects the connection between polarization resistance and corrosion rate. The linear regularity of the coefficient B on concentration of sulfuric acid and industrial inhibitors of acid etching has been obtained and justified. The temperature dependencies for B were designed and explained for mild steel in sulfuric acid and tap water in the temperature interval 25 - 80 ⁰C.

The new method of nonlinear double polarization (NDP) for corrosion current determination in situ under diffusion and passivation control was offered. The theoretical basis of the new method NDP has been proved by polarization data measuring on double-electrode circuit. The experimental tasting of the method in different neutral corrosion systems has been carried out in dependence of the methodology of polarization measurements. The technique of taking into account ohmic drops on solution resistance in galvanodynamic mod was offered also. It was shown this method gives the reliable results and allows estimate the efficiency of corrosion inhibitors and passivators in neutral solutions.

The metrological evaluation of corrosion rate, measuring by the polarization resistance method, has been carried out. The draft standard model of corrosivity was offered.

Key words: corrosion rate, polarization characteristics, polarization resistance, Tafel coefficient, inhibitor, draft standard model of corrosivity, measurement error.

Размещено на Allbest.ru