Механізми корозійного руйнування в пітінгах сплаву 06ХН28МДТ у модельних оборотних водах

Abstract

UK: Мета роботи. Встановити механізми впливу хімічного складу і структури сплаву 06ХН28МДТ на його корозійне руйнування в метастабільних і стабільних пітінгах. Методи дослідження. Рентгеноспектральний аналіз на спектрометрі СРМ-15, металографічний аналіз на оптичному мікроскопі ММР-2Р [2; 10; 11]. Корозійні втрати Δ Gr, Δ Ni, Δ Fe з пітінгів на поверхні сплаву визначали фотометричним аналізом хлоридовмісних розчинів після витримки в ній зразків при температурі 70 °С протягом 70 годин [3]. Регресійні залежності між корозійними втратами ΔGr, ΔNi, ΔFe сплаву з пітінгів і параметрами сплаву визначали регресійним аналізом, методом найменших квадратів [18, 21, 13]. Для їх аналізу використовували дані про характерні особливості селективного розчинення металів у пітінгах на поверхні сплаву в модельних оборотних водах. Отримані результати. Встановлено, що в метастабільних і стабільних пітінгах на поверхні сплаву 06ХН28МДТ Cr і Mo прискорюють розчинення Cr і Fe в них. Це сприяє збідненню поверхні пітінгів Cr і Ni, що прискорює твердофазну дифузію цих атомів до їх поверхні. В результаті зустрічної твердофазної дифузії атомів Cr і кисню утворюється щільна оксидна плівка на поверхні метастабільних пітінгів і вони репасивуються. Виявлено, що чим більші включення у сплаві, тим інтенсивніша твердофазна дифузія атомів Fe до поверхні стабільних пітінгів, що утворюються при них. Це сприяє утворенню вакансій, що коагулюють в пори, внаслідок чього зростає інтенсивність росту стабільних пітінгів. Наукова новизна. Cr і Mo в сплаві 06ХН28МДТ сприяють збільшенню інтенсивності твердофазної дифузії атомів Cr до поверхні метастабільних пітінгів, що сприяє їх репасивації і зростанню стабільних пітінгів. Збільшення розмірів включень в металі спричиняє зростання кількості дефектів структури аустеніту біля них і зростання стабільних пітінгів. Практична цінність. Підприємствам, які виробляють теплообмінники зі сплаву 06ХН28МДТ, що працюють в оборотних водах рекомендується використовувати плавки, які мають мінімальний вміст Cr і Mo, а також мають розмір включень не більше 5 мкм. Це зменшить імовірність виразкової корозії теплообмінників при їх експлуатації. RU: Цель работы. Установить механизмы влияния химического состава и структуры сплава 06ХН28МДТ на его коррозионное разрушение в метастабильных и стабильных питтингах. Методы исследования. Рентгеноспектральный анализ на спектрометре СРМ-15, металлографический анализ на оптическом микроскопе ММР-2Р[2; 10; 11]. Коррозионные потери Δ Gr, Δ Ni, Δ Fe с питтингов на поверхности сплава определяли фотометрическим анализом хлоридсодержащих растворов после выдержки в ней образцов при температуре 70 °С в течении 70 часов [3]. Регрессионные зависимости между коррозионными потерями Δ Gr, Δ Ni, Δ Fe сплава из питингов и параметрами сплава определяли регрессионным анализом, методом наименьших квадратов [18, 21, 13]. Для их анализа использовали данные о характерных особенностях селективного растворения металлов в питтингах на поверхности сплава в модельных оборотных водах. Полученные результаты. Установлено, что в метастабильных и стабильных питтингах на поверхности сплава 06ХН28МДТ Cr и Mo ускоряют растворение Cr и Fe в них. Это способствует обеднению поверхности питтингов Cr и Ni, что ускоряет твердофазную диффузию этих атомов к их поверхности. В результате встречной твердофазной диффузии атомов Cr и кислорода образуется плотная оксидная плёнка на поверхности метастабильных питтингов и они репасивируются. Выявлено, что чем крупнее включения в сплаве, тем интенсивней твердофазная диффузия атомов Fe к поверхности стабильных питтингов, образующихся около них. Это способствует образованию вакансий, коагулирующих в поры, вследствие этого возрастает интенсивность роста стабильных питтингов. Научная новизна. Cr и Mo в сплаве 06ХН28МДТ способствуют увеличению интенсивности твердофазной диффузии атомов Cr к поверхности метастабильных питтингов, что способствует их репасивации и росту стабильных питтингов. Увеличение размеров включений в сплаве способствует возрастанию количества дефектов структуры аустенита около них и росту стабильных питтингов. Практическая ценность. Предприятиям, производящим теплообменники из сплава 06ХН28МДТ, работающих в оборотных водах рекомендуется использовать плавки, имеющие минимальное содержание Cr и Mo, а также имеющие размер включений не более 5 мкм. Это уменьшит вероятность питтинговой коррозии теплообменников при их эксплуатации. EN: Purpose. To install mechanisms of influence of the chemical composition and structure of alloy 06KH28MDT on his corrosion destruction in metastable and stable pittings. Research methods. The X-ray spectral analysis on SRM-15 spectrometer, the metalgraphic analysis on an optical microscope of MMP-2P[2; 10; 11]. Corrosion losses Δ Gr, Δ Ni, Δ Fe from pittings on the surface of alloy determined by the photometric analysis of chloride-containing solutions after endurance of samples in her at a temperature of 70 °C within 70 hours [3]. Regression dependences between corrosion losses Δ Gr, Δ Ni, Δ Fe alloy from pittings and parameters of alloy determined by the regression analysis, method of the smallest squares [18, 21, 13]. For their analysis data on characteristics of selective dissolution in pittings on the surface of alloy in model reverse waters was used. Results. It is established that in metastable and stable pittings on the surface of alloy 06KH28MDT Cr and Mo accelerate dissolution of Cr and Fe. It promotes pitting surface loss of Cr and Ni that accelerates solid-phase diffusion of these atoms to their surface. As a result of counter solid-phase diffusion of Cr atoms and oxygen the dense oxidic film on the surface of metastable pittings is formed and they are repassivated. It is revealed that larger inclusion dimensions in alloy , the more intensively solid-phase diffusion of Fe atoms to the surface of the stable pittings which are formed near them. It promotes formation of the vacancies coagulating during a time thereof the intensity of growth of stable pittings increases. Scientific novelty. Cr and Mo in alloy 06KH28MDT promote increase in intensity of solid-phase diffusion of Cr atoms to the surface of metastable pittings that promotes their repasivation and growth of stable pittings. Increase in the amount of inclusions in alloy promotes increase of amount of defects of austenite structure near about them and growth of stable pittings. Practical value. For the enterprises produsing heat exchangers from alloy 06KH28MDT, that work in reverse waters it is recommended to use the swimming trunks having minimum content of Cr and Mo and also having the amount of inclusions no more than 5 microns. It will reduce probability of pitting corrosion of heat exchangers at their operation.