Способ определения оптимальной концентрации ингибитора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) 111) 04 С 01 Н 27/ е ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Розенфельд И.Л. Ингибиторыкоррозии. М.: Химия, 1977, с.360.Влияние тетрабората аммония накоррозионную усталость. - Защита мталлов, 1979, У 6, с. 706-708.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОИКОНЦЕНТРАЦИИ ИНГИБИТОРА(57) Изобретение относится к областиингибиторной защиты конструкций и изделий от коррозионно-механическогоразрушения при их эксплуатации в коруозионной среде и может быть использовано для оценки эфФективности инуибиторной защиты, при разработке и,выборе ингибиторов, определении ихоптимальной концентрации. Целью изобретения является применение способа определения оптимальной концентрации ингибитара для защиты изделий от коррозионно-механического разрушения при наличии в них прямолинейных коррозионно-усталостных трещин, Поставленная цель реализуется путем проведения испштаний образцов с идентичной длиной прямолинейной трещины, подле-. жащей защите, на статическую и циклическую коррозионную трещиностойкость в средах без ингибитора и с ингибитором разлнчной концентрации и измерения при этом значений водородного показателя среды и электродного потенциала металла на поверх- а ности и в вершине коррозионно-усталостной трещины. Оптимальная концентрация ингибитора соответствует изме-нению разности электродных потенциа- С лов и потенциала термодинамической устойчивости на величину, не превышающую +10 мВ, при увеличении концентрации ингибитора на 0,01 моль/л.5 ил.ЮИзобретение относится к .технике ингибиторной защиты конструкционных материалов от коррозионно-механического разрушения и может быть исполь 5 эовано при разработке новых ингибиторов для оценки эффективности защиты и определения оптимальной их концентрации.Цель. изобретения " применение спо "оба для материалов с прямолинейными трещинами.Способ включает испытание образцов с идентичной исходной трещиной, подлежащей защите, на статическую 15 или циклическую.коррозионную трещиностойкость в средах без ингибитора и с исследуемым ингибитором минимальной концентрации (например, О, 01 моль/л) при одинаковых начальных значениях 20 коэффициента интенсивности напряжений выбираемого из условия отсутствия роста трещины в течение базы испытаний, одинаковой для всех экспериментов и устанавливаемой из усло вия стабильности электрохимических характеристик (изменение рН не более 0,1 и электродного потенциалане более 10 мВ за 10 ч) с одновременным измерением значений рН и электродно го потенциалана поверхности образца и в вершине трещины, на основании которых определяют разности потенциалов в вершине трещины относительно потенциала поверхности и потенциала термодинамической устойчивости воды и по их средним положительным значениям за время испытаний, полученным в средах без ингибитора и с (п) числом концентрации ингибитора, судят об эффективности ингибиторной защиты при данной его концентрации, затем повышают концентрацию исследуемого ингибитора и проводят аналогичные испытания до тех пор, пока определяемые изменения средних положительных значений этих разностей по" тенциалов с дальнейшим ростом концентрации ингибитора,на 0,01 моль/л не будут превышать 10 мВ одновременно по обоим параметрам, а концентрация, которая соответствует этому условию, считается оптимальной для трещины.1На фиг.1 приведены экспериментальные данные изменения значений рН в вершине стационарной трещины (сплошные линии) и на поверхности рН образца (пунктирные линии) при испытаниях на статическую коррозионную трещиностойкость образцов из сталиФ 340 Х в дистиллированной воде с различной концентрацией нитрита натрияв течение базы с: 1 - С = 0 моль/л;2 - С = 0,04 моль/л; 3 - С = 0,10 моль/л;4 - С = 0,15 моль/л (4 образца).НаФиг.2 приведены экспериментальные данные изменения значений электродного потенциалав вершинестационарной трещины (сплошные линии)и на поверхности образца с (пунктирные ликии) при испытаниях на статическую коррозионную трещиностой.кость образцов из стали 40 Х в дистиллированной воде с различНой концент"рацией нитрита натрия С в течениебазы 7 ", 5 - С = 0 моль/л; 6 - С == 0,04 моль/л; 7 - С = 0,10 моль/л,"8 - С = 0,15 моль/л.На Фиг.3 приведены значения разности потенциалов 4 , в вершине стационарной трещины относительно потенциала поверхности а Ус,с и Ч всзависимости от времени Т при испытаниях на статическую коррозионнуютрещиностойкость образцов из стали40 Х в дистиллированной воде с различной концентрацией нитрита натрияС: 9 - С = 0 моль/л) 10 - С = 0,04 моль/л;11 - С = 0,10 моль/л; 12 - С = 0,15 моль/л.На фиг.4 приведены значения разности 6потенциалов в вершине6 сстационарной трещины относительно потенциала Т термодинамической устойчивостиводы Ь 9, = , - Ч (-14 -59,1 рН ) в зависимости от времени Г при испытаниях на статическую коррозионную трещиностойкостьобразцов из стали 40 Х в дистиллированной воде с различной концентрациейнитрита натрия С : 13 - С = 0 моль/л;14 - С = 004 моль/л; 15 - С =0,10 моль/л; 16 - С = 0,15 моль/лэНа Фиг.2 приведены средние значения Ь 1 ас и 6для стационарной4 стрещины в зависимости от концентрации нитрида натрия С:17 - Ь 1,18- ьФ1Оптимальную концентрацию ингибитора устанавливают на основании зависимостей изменения величинУс,с иЬ от его концентрации С (Фиг.5).При этом оптимальной считают такуюминимальную концентрацию ингибитора,выше которой изменение величин 4иа 1 с увеличением концентрации на6 с0,.01 моль/л не превышает 10 мВ. Вслучае определения различных значе 3 14205 ний оптимальных концентраций по д 7.и й Т, за рекомендуемую принимают ее большее значение. В рассмотренном примере оптимальной для защиты стали 40 Х в дистиллированной воде при наличии стационарной трещины длиной 5 мм является концентрация нитрита натрия О, 10 моль/л (Фиг5) .1 ОАналогичные кривые получают при испытании образцов циклической нагрузкой.Подобным образом были определены оптимальные концентрации бихромата калия при защите сталей 40 Х и 20 Х 13 в дистиллированной воде, которые соответственно составляют для стационарной трещины длиной 5 мм 0,04 и 0,02 моль/л, а для развивающейся трещины длиной 3,5 мм 0,20 и 0,04 моль/л.Изобретение позволяет применять 25 способ для изделий с прямолинейными трещинами, а также проводить количественную оценку эФФективности ингибиторной защиты от коррозионно-механического разрушения, что способствует разработке и выбору ингибитора дпя защиты изделий при их эксплуатации в коррозионной среде. 034Формула изооретенияСпособ определения оптимальной концентрации ингибитора при защите материалов от коррозионно-механического разрушения, включающий нагружение образца материала и измерение рН среды и электродного потенциала на поверхности образца в среде без ингибитора и при различных концентра-. циях ингибитора, о т л и ч а ю.щ и йс я тем, что, с целью применения способа для материалов с прямолинейными трещинами, дополнительно испытывают образец с идентичной исходной трещиной в среде без ингибитора при параметрах нагружения базы, выбираемых из условия отсутствия роста трещины в течение испытаний, одинаковой для всех эксперимеРгов и устанавливаемой из условия стабильности электрохимическпх характеристик, с дополнительным измерением рН и электродного потенциала в вершине трещины, определяют величину смещения разности электродных потенциалов и потенциалы термодинамической устойчивости воды образцов, при этом оптимальная концентрация ингибитора соответствует изменению средних положительных значений этих разностей на величину, не превышающую +10 мВ при увеличении концентрации ингибитора на 0,01 моль/л.1420503 юго О ставитель М.Вишневский Техред А.Кравчук Корректор А.Обруч едактор А,Огар Тираж 8 По Заказ 4324 ое ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. оизводственно-полиграфинеское предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,