Корозійна стійкість металічних конструкційних матеріаліву нітратних розчинах

Розчини готувались із реактивів KNO3 i Mg(NO3)2•6H2O марки “ч.д.а.” (в стехіометричному співвідношенні 2:1) наступних концентрацій: 15, 30 і 50%.

Зразки для досліджень були виготовлені у вигляді пластинок розміром 50х20х2(мм). Перед дослідженням їх очищали від продуктів корозії в 5%-ному розчині соляної кислоти, інгібітованої уротропіном (з розрахунку 3 г уротропіну на 1 л кислоти). Після промивки зразки обезжирювали ацетоном, висушували, вимірювали площу поверхні і зважували на аналітичних вагах з точністю до 0,0001 г.

Після дослідження зразки очищались від товстого нальоту іржі і оброблялись в 5% розчині інгібітованої соляної кислоти. Потім пластинки промивались водою, обезжирювались ацетоном, висушувались і зважувались.Кількісна величина корозії характеризувалась втратою маси “А” в г/м2 поверхні пластини і визначалась за формулою:

(1)

де: G – початкова маса пластинки, в г;

Gt – маса пластинки після дослідження;

S – площа поверхні зразка, в м2;

Kt – поправочний коефіцієнт, в г/м2.

Швидкість корозії К в г/м2 . год. і величина проникності мм/рік визначались по формулі:

(2)

(3)

де: t – час корозійних досліджень, год;

 – густина металу, г/см3;

8,76 – перевідний коефіцієнт.

2.2. Результати досліджень корозійної стійкості вуглецевої сталі Ст3 у 15, 30, 50% розчинах нітратів калію і магнію при температурі 20 ÷ 1150 С.

Результати корозійних досліджень вуглецевої сталі Ст3 у 15, 30, 50%-них розчинах нітратів калію і магнію при різних температурах представлені в табл.2.1. Аналіз результатів досліджень стосовно табл.2.1 показує, що із збільшенням концентрації розчинів нітратів калію і магнію, а також зростанням температури швидкість корозії вуглецевої сталі Ст3 збільшується. При цьому встановлено, що в інтервалі температур 20 – 800С вуглецева сталь Ст3 підлягає рівномірній корозії, яка з підвищенням концентрації суміші нітратів калію і магнію дещо збільшується, що вказує на підвищення агресивності нітрат-іонів, поскільки, згідно літературних даних, розчинність кисню з підвищенням концентрації солей падає і, отже він не може служити ініціатором корозії. Так, наприклад, швидкість корозії вуглецевої сталі Ст3 при 200С і концентрації розчину 15% становить 0,0839 мм/рік і в даному випадку ця сталь по групі стійкості відноситься до стійких конструкційних матеріалів. При збільшенні концентрації спостерігається збільшення швидкості корозії і вже при концентрації розчину 50% ця сталь відноситься до понижено стійких конструкційних матеріалів.

При збільшенні температури спостерігається, ще більше зростання швидкості корозії і при заданих концентраціях в інтервалі температур 40 – 800С вуглецева сталь Ст3 по групі стійкості також відноситься до понижено стійких конструкційних матеріалів.

Із табл. 2.1 - 2.3 видно, що при 1000С зі збільшенням концентрації розчинів нітратів змінюється як стійкість вуглецевої сталі, так і сам характер корозії. В 15 – 30% водних розчинах нітратів калію і магнію Ст3 піддається рівномірній корозії, швидкість якої не перевищує 0,7 мм/рік. По глибинному показнику корозії вона відноситься до понижено стійких конструкційних матеріалів. В 50% ж розчині нітратів Ст3 відноситься до малостійких конструкційних матеріалів (П=1,1254 мм/рік), а поверхня металу піддається виразковій корозії.