Регистрация / Вход
Прислать материал

Анализ периодических колебаний потенциала питтинговой коррозии и оценивание их влияния на прочностные характеристики изделий

Сведения об участнике
ФИО
Бармин Дмитрий Андреевич
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенский государственныйтехнологический университет»
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Новые материалы. Производственные технологии и процессы
Раздел области наук
Металлургия и металловедение
Тема
Анализ периодических колебаний потенциала питтинговой коррозии и оценивание их влияния на прочностные характеристики изделий
Резюме
Актуальной научной проблемой является возникновение питтинговой коррозии.Проведенные исследования авторов до настоящего времени позволили определить следующее. Развитие питтинга проходит через стадии инициирования, стабильного развития и репассивации, продолжительность которых варьируется в широких пределах. На достаточно больших участках металла одновременно растет несколько питтингов, которые отличаются периодом развития. Таким образом, можно говорить о цикличности процесса и применять для его изучения гармонический анализ.
Ключевые слова
Питтинговая коррозия, потенциал каррозии, гармонический анализ, мониторинг
Цели и задачи
Актуальной научной проблемой является возникновение питтинговой коррозии (одного из видов локальной коррозии, когда небольшой участок металла растворяется со скоростью, значительно превышающей таковую для окружающей поверхности - различие составляет от 4 до 104 раз).
Введение


Питтинговая коррозия характеризуется ускоренным растворением относительно небольших участков поверхности при сохранении пассивного состояния основной поверхности металла. Развитие питтинга проходит через стадии инициирования, стабильного развития и репассивации, продолжительность которых варьируется в широких пределах. На достаточно больших участках металла одновременно растет несколько питтингов, которые отличаются периодом развития. Таким образом, можно говорить о цикличности процесса и применять для его изучения гармонический анализ. В качестве контролируемого фактора удобно использовать потенциал коррозии из-за его информативности и простоты мониторинга.

Методы и материалы

Исследовалась питтинговая коррозия стали 12Х18Н10Т в растворах треххлористого железа при температуре 20 °С. Концентрацию FeCl3×6H2O варьировали в пределах 0,015…0,15 Моль/л.

В ходе экспериментов измеряли потенциал коррозии с помощью потенциостата ПИ-50-1.1. и хлорсеребряного электрода сравнения. Данные записывались на персональном компьютере с использованием USB-осциллографа DiSco. Далее производился гармонический анализ с помощью системы символьной математики Mathcad 14.0.

Описание и обсуждение результатов

В результате анализа полученных данных было установлено, что  коэффициент, соответствующий нулевому члену или постоянному сдвигу в разложении Фурье, монотонно снижается с увеличением концентрации треххлористого железа, что соответствует снижению потенциала свободной коррозии.

Далее исследовалась скорость и характер уменьшения коэффициентов Фурье во взаимосвязи с максимальной глубиной образовавшихся питтингов. В качестве критериев скорости спада были выбраны номер коэффициента, когда:

- впервые соответствующий коэффициент становится меньше одной десятой (критерий 1);

- прекращается спад коэффициентов Фурье, т.е. впервые последующий коэффициент становится не меньше предыдущего (критерий 2).

Полученные результаты позволяют утверждать, что математический аппарат гармонического анализа зависимости потенциала свободной коррозии от времени может быть эффективным инструментом анализа и мониторинга питтинговой коррозии. Его достоинства – формализация информации и ее обобщение. Вопрос анализа связи между вторым и последующими коэффициентами Фурье с одной стороны и особенностями конкретной зависимости потенциала свободной коррозии от времени с другой стороны требует дополнительных исследований, как и вопрос о чувствительности параметров разложения в ряд Фурье от особенностей конкретной временной зависимости потенциала коррозии.

Используемые источники
1. Питтинговая коррозия металлов и многослойных систем (исследование, моделирование, мониторинг) / Кайдриков Р.А., Виноградова С.С. / Вестник Казанского технологического университета. Казань, 2010, №4, С. 212-227.

2. Исследование стохастической составляющей процесса питтинговой коррозии стали / Рыжаков В.В., Рудюк М.Ю., Растегаев А.И., Рыжаков М.В. / XXI век: Итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. Пенза, Издательство ПензГТУ, 2015. № 5, C. 195-200.

3. Моделирование безопасности и рисков на газопроводах / Логвин Ю.О., Таранцева К.Р., Логвина О.А., Коновалов В.В. XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. Пенза, Издательство ПензГТУ, 2012. № 2, С. 125-132.
Information about the project
Surname Name
Barmin
Project title
Analysis of periodic oscillations of the potential pitting and evaluating their effect on the strength characteristics of the products
Summary of the project
Actual scientific problem is the occurrence of pitting korrozii.Provedennye authors of the study to date have allowed to identify the following. Pitting corrosion is characterized by rapid dissolution of relatively small areas while maintaining a passive state of the main surface of the metal. Development pitting passes through the initiation stage of stable development and repassivation, the duration of which varies widely. At sufficiently large metal areas simultaneously growing several pits which are different development period. Thus, we can talk about the cyclical process and apply it to the study of harmonic analysis.
Keywords
Pitting corrosion, corrosion potential, harmonic analysis and monitoring