Способ коррозионных испытаний материалов

(51) 4 С 01 Н 17/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ ТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСК 1 7083/25-28 0 87 У 39й энергет(57) И ииям м зовано ится к испыт обретение отн териалов и мо ет быть я скоро корроз егатных л елен для о когда и нах состо родукть ных агр тся в раэл тносится к области алов и может быть ис пределения скорости ссах полиагрегатной продукты коррозии на ных агрегатных сосжидком, газообраззо ени спыта матер ольэовано дл корроэ корроз и в процеи, когда в раэлич (твердом тоянияхном). повыизобретения являет чности и упрощение нных испытаний мате с низким пределом р осо ало шениекорроз створи в сред мости,Предлагаемыи способ корроэионнь ий обосновывается следующим спит бразом. Изменени е испытанмассы образца в проце можно записать в виде(71) Институт ядерноАН БССР(56) Розенфельд И,Л.Ускоренные методы котаний металлов .-М.:1966, с. 340-341.(54) СПОСОБ КОРРОЗИОМАТЕРИАЛОВ ниях, Цель изобретения - повьппениеточности и упрощения способа прииспытании в среде с низким пределомрастворимости, Образец размещают вкорроэионной среде, выдерживают в течение времени , определяют изменение дш массы образца и вычисляют массу ш компонентов, удаленных из обраэца в процессе испытаний по формулеш;-1 а +ш -аш, где шг и ш з -массы компонентов среды, вступивших в химическое взаимодействие с образцом и внедренных в материал образца, а скоростьК коррозии определяют по формулеК 1/7 БГпш /1-и+ш где Я - площадьповерхности образца, а и - массоваядоля компонентов образца, химическисвязанных с компонентами, среды,1 табл,1 ш шг шз ф 19 (1) где величины ш шз обуславливают увеличение массы образца, а ш 1 " уменьшение массы. Разница между ши шэ наглядно видна при коррозии металлов в жидких натрии, висмуте, свинце и т.д. Внедряясь в образец, жидкий металл частично связывается с компонентами образца, образуя на поверхности продукты коррозии, ферраты, хроматы натрия, висмута и т,д, Такой процесс описывается изменением в процессе испытаний величины шОдновременно в процессе корроэион ного растрескивания или межкристаллитной коррозии жидкий металл внедряется в образец, не образуя продуктов коррозии - такой процесс описы 1516896вдется величиной ш 9, Определив состав твердых продуктов коррозии (методдми рентгено-спектрального микроднализд (РСИЛ), Оже-спектрометрии), типы химических связей и вдлентность методом рецтгецофотозлектрогпгой спектроскопии (РФЗС), можно определить долю и компонентов образца в твердых продуктах коррозии.Тогда скоростькоррозии зд счет образования твердых продуктов записываетсг в видеи пг7 Б с"ь=пт15(2) где г - время;Я - площадь поверхности образца, д скорость коррозии за счет уносд комноцентов из образцагде н вырджецо с помощью (1). Окончательно1 Гп п 2К=К +К = - ,- +гп +ш -для, (4)г 8 1-из25В предельном случае, когда твердых продуктов реакции не образуется и отсутствует коррозионцое рдстрескиванце пг =т =О и изменение массы образ зцд обусловлено только его рдстиорением; К-, - лпг, Дп(5)В другом предельном случае, огда отсутствует растворение лпг=щ +г.э ил /(6) что, если учесть связь между толщиной оксцдной пленки и ее и;готностью,К=1/Я п п 1(1 Фпг,1 (7) 40Выражения (3) и (4) описывают про" цессы полцдгрегдтной коррозии в самом общем виде, вкзпочдя случаи испарения компонентов образца, например, хрома из сталей и сплдвов при температуре 45 испытаний выше 1200 К, эрозии испытуемпх образцов под действием потока окислителя ц т.д.П р ц м е р, Проводят коррозионные испытания трубчатых образдов стали 09 Х 16 Н 15 МЗБ диаметром 6,2 мм и высотой 20 мм в среде КОс добавкой 5 мдс.Ж воды для увеличения скорости коррозии, Пдрдметры коррозиоцных испытдций: температура 320 К, давле 55 цие 0,1 МЛд, время 60 чРеактор объемом 0,5 дм , в котором размещают испытуемые образцы, выполняют из двух материалов стали 12 Х 18810 Т, содержащей компоненты (хром, железо, никель) аналогичные компонентам испытуемых образцов, и иэ кварца, не содержащего таких компонентов,Количественный анализ компонентов окислительной среды в поверхностном слое образцов (кислорода и азота) проводят методом РСМА, анализ фазового состава - методом РФЭС, Содержание металлических компонентов в корроэионно-активной среде определяют химическим анализом.В таблице представлены результаты измерений.Величину скорости коррозии по известному способу определяют суммируя удельные (отнесешгыэ к единице поверхности за единицу времени) скорости переноса компонентов образца в твердую поверхностную пленку и в жидкий окислитель,Сммцроваггие величинп. - количества растворенных компбнентов и и шгколичества компонентов образ-ица в твердых продуктах реакции, отнесение суммы к площади поверхности образцов (8 см ) и к времени испытаний позволяет получить величины скорости коррозии на уровне 16-24 мг/мч Из данных таблицы следует, что резуль,таты химического анализа (ш.) не соответствуют уменьшению массы образца (дгп) эа счет того, что большая 1часть растворенных компонентов выпадает ца стенки химического реактора.Расчет скорости коррозии по (4) позволяет согласовать результаты измерений и, в частности оценить влияние величины ш - кислорода и азота, растворенных в стали, но не образовавших продуктов коррозии,Данные таблицы показывают, что предлагаемый способ коррозионных испытаний позволяет повысить точностьизмерения скорости коррозии, заниженную в 3-4 раза при использовании известного способа,формула изобретенияСпособ коррозионцых испытаний материалов, по которому размещают образец в коррозионной среде, выдерживают в течение времени Г, определяют изменение Ьпг массы образца и вычисляют массу пг, компонентов образца, уда5 1516896 6 ленных из образца в процессе выдерж- , образца, массу ш, вычисляют по формуки, и скорость коррозии, о т л и леч а ю щ и й с я тем, что, с целью шш+ш з-аш, повышения точности и упрощения спо 5а скорость К коррозии - по формуле соба при испытании в среде с низким 1 п пи пределом растворимости, определяют ГБ1-и массу ш компонентов среды, вступив- где Я - площадь поверхности образца ших в химическое взаимодействие с ма- и - массовая доля компонентов обтериалом образца, и массу т компо разца, химически связанных с нентов среды, внедренных в матерйал компонентами среды. К, мг/м ч Материал реактора Образец Лш, мг 7 ш., мг 1шз, мг и ш, мг по из- по форвестно- муле (5) му спо- собу Составитель Г; АлеховРедактор Н. Бобкова Техред А.кравчук Корректор Т, Малец Подписное Заказ 6382/44 Тираж 789ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ЧЮШШВЮВШ ШПроизводственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 12 Х 18 Н 10 Т 1 -2,3 2 -2,2 3 -2,4 Кварц 4 -2,3 5 -2,5 6 -2,6