Теңіз суындағы мартенситті болаттың нүктелік коррозиясының себебі
DOI:
https://doi.org/10.31489/2024No1/38-48Кілт сөздер:
көміртекті болат, теңіз суы, локализацияланған коррозия, тотығу, галогендер, көлемдік-орталықтандырылған текше құрылымАңдатпа
Ұсынылған жұмыста мартенситті тот баспайтын болаттан жасалған Х17 бұйымдарының теңіз суындағы коррозиясы өнімдер бетіндегі ұяшықтарындағы хром атомдарының толық тотылмағандығынан болады деп болжанады. Х17 болатының ұяшықтарындағы хром атомдарының толық тотығуы 350°С-қа дейінгі температуралардағы оттегі молекулаларының мартенситті тот баспайтын болаттың текше көлемдік- орталықтандырылған ұяшықтарының құрамына кіретін үш валентті хром атомдарымен химиялық әрекеттесу үшін энергияның жеткіліксіздігінен туындайды. Х17 тот баспайтын болаттан жасалған бұйымдарды этанолдағы йодтың 5% ерітіндісіне салғанда бұйымның бетін оттегінің белсенді түрлерімен алдын ала өңдегеннен кейін коррозия жылдамдығының айтарлықтай төмендеуі көрсетілген. Өңдеу оттегінің химиялық белсенді түрлерімен (озон және синглет оттегі) 350°C температурада 12 сағат бойы жүргізілген. Оттегінің жоғары белсенді түрлерімен 12 сағаттық әсер ету нәтижесінде Х17 болаттан жасалған бұйымдар үлгілерінің бетіндегі хром атомдарының көпшілігі толығымен тотыққандығы көрсетілді. Жаңа ХРОМ – ОТТЕГІ – ХРОМ байланыстарының түзілуі нәтижесінде өнімдердің бетіндегі оксид пассивті қабатының тығыздығы айтарлықтай өсті. Бұл коррозияға төзімділіктің жоғарылауына әкеледі. Реактивті оттегі түрлерімен өңделген X17 тот баспайтын болаттан жасалған бұйымдардың бетінде галоген иондары бар спирт ерітіндісімен әрекеттесу жылдамдығы өңделмеген X17 болат үлгілерімен салыстырғанда 71% төмендеген қабат пайда болады.
References
Sun M., Du C., Liu Zh., Liu, Ch., Li X., Wu Y. Fundamental understanding on the effect of Cr on corrosion resistance of weathering steel in simulated tropical marine atmosphere. Corrosion science, 2021, Vol.186, N.109427. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2021.109427
Refait P., Grolleau A.-M., Jeannin M., Rémazeilles C., Sabot R. Corrosion of Carbon Steel in Marine Environments: Role of the Corrosion Product Layer. Corrosion and Materials Degradation, 2020, Vol.1(1), pp.198– 218. https://doi.org/10.3390/cmd1010010
Interstate standard GOST 5632-2014. Alloy stainless steels and alloys are corrosion-resistant, heat-resistant and heat-resistant. Stamps. Moscow, 2015. [in Russian] https://mkm-metal.ru/upload/iblock/11c/5632_2014.pdf
Berezovskaya V.V., Berezovsky A.V. Corrosion-resistant steels and alloys. Ekaterinburg. 2019, 244 p. [in Russian] https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/75926/1/978-5-7996-2684-6_2019.pdf
Zhou, X., Wang X., Wang Q., Wu T., Li C., Luo J., Yin F. Study on Corrosion Behavior of Q235 Steel in a Simulated Marine Tidal Environment. J. Mat. Eng. and Perf., 2022, Vol.31(6), pp. 4459-4471. https://doi.org/10.1007/s11665-021-06551-0
Quan B., Xie Zh. Study on corrosion behavior of Q235 Steel and 16MN steel by electrochemical and weight loss method. Archives of Met. And Mat., 2023, Vol.68(2), pp. 531-540. https://doi.org/10.24425/amm.2023.142432
Xue S., Shen R., Xue H., Zhu X., Wu Q., Zhang Sh. Failure analysis of high-strength steel wire under random corrosion. Structures, 2021, Vol.33, pp. 720-727. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2021.04.082
Lu X.-H., Zhang F.-X., Yang X.-T., Xie J.-F., Zhao G.-X., Xue Y. Corrosion Performance of High Strength 15Cr Martensitic Stainless Steel in Severe Environments. J. Iron and Steel Research. Int., 2014, Vol.21(8), pp. 774-780. https://doi.org/10.3390/cmd1010010
Dalmau A., Richard C., Igual-Munoz A. Degradation mechanisms in martensitic stainless steels: Wear, corrosion and tribocorrosion appraisal. Tribology Intern., 2018, Vol.121, pp. 167-179. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2018.01.036
Kazum O., Kannan M.B., Beladi H., Timokhina I.B., Hodgson P.D., Khoddam S. Aqueous corrosion performance of nanostructured bainitic steel. Mat. & Des., 2014, Vol.54, pp.67–71. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.08.015
Berdibekov A.T., Khalenov O.S., Zinoviev L.A., Laurynas V.Ch., Gruzin, V.V., Dolya, A.V. Reason of corrosion of aluminium products in sea water. Eurasian phys. tech. j., 2023. Vol.20, No.3(45), pp. 20 – 26. https://doi.org/10.31489/2023No3/20-26
Ershov N.S. Resistance of stainless steels to pitting and crevice corrosion in seawater at elevated temperatures. Candidate Diss. of the Techn. Science degree, Moscow, 1986, 167 p. [in Russian] https://www.dissercat.com/content/ustoichivost-nerzhaveyushchikh-stalei-k-pittingovoi-i-shchelevoi-korrozii-v- morskoi-vode-pri
Tretyakov Yu.D., Martynenko L.I., Grigoriev A.N., Tsivadze A.Yu. Inorganic chemistry. Chemistry of elements. Moscow, 2007, 537 p. [in Russian]. https://www.chem.msu.su/rus/books/2001-2010/tretyakov-inorg- 2/welcome.html, https://vk.com/wall-155764560_7693
Koval, Yu.N., Lobodyuk, V.A. The Deformation Phenomena at Martensitic Transformations. Usp. Fiz. Met., 2006, Vol.7, N.2. pp. 53-116. https://doi.org/10.15407/ufm.07.02.053
Mizutani U., Sato H. The Physics of the Hume-Rothery Electron Concentration Rule. Crystals, 2017. Vol.7, I.1, pp.9(1-112). https://doi.org/10.3390/cryst7010009
Mizutani U. Hume-Rothery Rules for Structurally Complex Alloy Phases. CRC Press. 2010, 356 p. https://doi.org/10.1201/b10324
Huheey J.E., Keiter E.A., Keiter R.L. Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity. 4th. ed. HarperCollins, New York, USA. 1993, 964 p.
Greenwood N.N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements. 2nd. ed. Butterworth-Heinemann. 1997, 1600 p.
Zabolotskii V.I., Shel'deshov N.V., Gnusin N.P. Dissociation of water molecules in systems with ion-exchange membranes. Russian Chem. Rev., 1988, Vol.57, I.8, pp. 801–808. https://doi.org/10.1070/rc1988v057n08abeh003389
Tubert-Brohman I., Guimaraes C.R.W., Repasky M.P., et al. Extension of the PDDG/PM3 and PDDG/MNDO semiempirical molecularorbital methods to the halogens. J. Comp. Chem., 2004, Vol.25. No.1, pp.138-150. https://doi.org/10.1002/jcc.10356
Stewaet J.P. Optimization of parameters for semiempirical methods 2. Applications. J. Comp. Chem., 1989, Vol.10, No.2, pp.221-264. https://doi.org/10.1002/jcc.540100209
Tomashov N.D., Chernova G.P. Theory of corrosion and corrosion-resistant structural alloys. Moscow, Metallurgy, 1993, 358 p. [in Russian] https://masters.donntu.ru/2006/feht/marienkov/library/index.html
Pyzhyanova E.A., Zamyslovsky V.A., Remennikova M.V. Study of singlet oxygen formation in distilled water under the influence of laser radiation with a wavelength of 1.24 μ. J. Comp. Chem., 2018, Vol.5, No.4, pp.297-309. [in Russian]. http://www.applied.photonics.pstu.ru/_res/fs/4424file.pdf
