Корозійна стійкість вуглецевої сталі Ст3 у хлоридно-сульфатних середовищах в залежності від температури, складу середовища, часу витримки.

1999 р.

ЗАВДАННЯ
ТЕМА: Корозійна стійкість вуглецевої сталі Ст3 у хлоридно-сульфатних середовищах в залежності від температури, складу середовища, часу витримки.
Термін подачі завершеної роботи до захисту - 20. 05. 99
Питання, що підлягають розробці:
1. Літературний огляд корозійної стійкості металічних матеріалів у хлоридно-сульфатних середовищах.
2. Вивчення залежності корозійної стійкості Ст3 від часу витримки у агресивному середовищі (24, 48, 96, 192, 384, 768, 1536 год.).
3. Вплив температури і співвідношення іонів Сl- : SO42- на корозійну стійкість вуглецевої сталі Ст3 у хлоридно-сульфатних середовищах.
4. дослідження корозійної поведінки вуглецевої сталі Ст 3 у розчинах калійних виробництв електрохімічним методом.
Графічна частина: побудова графіків К=f (), П=f (lg Cl-:SO42-), E=f (i) i таблиці корозійної стійкості Ст3 від температури у маточному шенітовому, обезсульфаченому, карналітовому розчинах.
Рекомендована література:
1. Акимов Г.В. Основы учения о корозии и защите металов. М.: Метталургиздат, 1946.
2. Томашов Н.Д. Теория корозии и защиты металов. М: АН СССР, 1959.
3. Тодт Ф. Корозия и защита от корозии. М:Химия,1966.
4. Романов В.В. Методы исследования корозии металлов.-М.: Металургия, 1965.
5. Фрейман Л.И. Макаров В.А., Брыкин И.В. Потенциостатические методы в короззионных иследованиях и электрохимической защиты. Под. ред. акад. Кокотыркина- Л.: Химия, 1972.



Рецензія
На дипломну роботу студентки групи « Корозійна стійкість вуглецевої сталі Ст3 у хлоридно-сульфатних сеоедовищах в залежності від температури, складу середовища, часу витримки ».

Робота виконана з метою визначення залежності швидкості корозії вуглецевої сталі від часу витримки в агресивному середовищі і температури сульфатно-хлоридного розчину.
У основній частині детально розглядається корозійна стійкість заліза і вуглецевих сталей в різних агресивних середовищах, вплив внутрішніх (хімічний склад сталей, їх структура) і зовнішніх (температура, концентрація агресивних іонів, кількість розчиненого кисню) факторів.
В практичній частині експреиментально визначено залежність корозійної стійкості Ст 3 від часу витримки в агресивному середовищі, вплив температури і співвідношення Сl- : SO42- іонів на корозійну стійкість вуглецевої сталі у маточному шенітовому, обезсульфаченому і карналітовому розчинах комплексної переробки полімінеральних руд Прикарпаття. Встановлено, що швидкість корозії Ст 3 значно змінюється з часом витримки в агресивному середовищі, зменшуючись при цьому більш ніж у 3-5 раз і стабілізуючись тільки після 384-768 год експозиції, що пояснюється тормозячою дією процесу корозії плівки утворених продуктів корозії. З підвищенням темпратури агресивних розчинів швидкість корозії вуглецевої сталі зростає в середньому приблизно у 1,5 рази для 40С, у 3,5 рази для 60С і більше ніж на порядок для 80С у порівнянні з дослідженнями при 20С. Вуглецева сталь підлягає рівномірній корозії, характер якої не змінюється з підвищенням температури. В даних умовах досліджень вона відноситься до понижено стійких і малостійких матеріалів. Бал корозійної стійкості її складає 6-8.
Швидість корозії вуглецевої сталі Ст 3 значно зростає зі збільшенням співвідношення Cl-:SO42- іонів в досліджуваних розчинах, особливо при підвищенних температурах. Агресивність розчинів збільшується по ряду:
маточний шенітовий обезсульфачений карналітовий
розчин розчин розчин
Дані вагових досліджень підтверджуються електролітичними.
Застосування вуглецевих сталей типу Ст3 для виготовлення і експлуатації бладнання, трубопроводів і споруд у маточному шенітовому, обезсульфаченому і карналітовому розчинах без захисту не рекомендується.
Зроблені висновки логічно витікають з проведеної роботи.
По результатам досліджень викладених в дипломній роботі підготовлена до друку стаття.
Робота виконана на належному рівні. Відповідає вимогам які ставляться до дипломних робіт, а її автор заслуговує оцінки “відмінно”.

ЗМІСТ

Вступ………………………………………………………………………….7
1. Літературний огляд
Корозійна стійкість металічних конструкційних матеріалів у хлоридно-сульфатних середовищах………………………………………...9
2. Експерементальна частина
2.1. Методика дослідженнь корозійної стійкості металічних матеріалів ваговим методом…………………………………………15
2.2. Вивчення залежності корозійної стійкості Ст3 від часу витримки у агресивному середовищі……………………………….18
2.3.Вплив температури і співвідношення іонів Cl-:SO42- на корозійну стійкість Ст3 у хлоридно-сульфатних середовищах. ….18
2.4. Дослідження корозійної поведінки вуглецевої сталі Ст 3 у розчинах калійних виробництв електрохімічним методом……………………………………………………………….21
2.4.1. Методика долсліджень ……………………………………….21
2.4.2. Результати досліджень корозії вуглецевої сталі Ст3 електрохімічним методом……………………………………………21
Висновки…………………………………………………………………….23
Список використаної літератури. ………………………………………….24
Додатки
Додаток 1. Визначення співвідношення іонів Сl- : SO42- іонів у хлоридно-сульфатних розчинах………………………………………………………..26
Додаток 2. Схематична анодна потенціостатична крива ABCDEFKZZ..28

РЕФЕРАТ

1. ВУГЛЕЦЕВА СТАЛЬ, КОРОЗІЯ, ВАГОВИЙ І ЕЛЕКТРО-ХІМІЧНИЙ МЕТОДИ, ХЛОРИДНО-СУЛЬФАТНІ РОЗЧИНИ, РІВНОМІРНА КОРОЗІЯ.
2. Об’єктом досліджень є вуглецева сталь Ст3.

Мета роботи –визначення залежності швидкості корозії вуглецевої сталі від часу витримки в агресивному середовищі, температури сульфатного розчину, співвідношення іонів Сl- : SO42-.
Ваговим і електрохімічним методом проведено дослідження корозійної стійкості вуглецевої сталі Ст3 в маточному шенітовому, обезсульфаченому і карналітовому розчинах при температурі 20,40, 60 і 80С.
Встановлено, що швидкість корозії Ст 3 значно змінюється з часом витримки в агресивному середовищі і стабілізується тільки після 384-768 год експозиції. З підвищенням температури агресивних розчинів корозійна стійкість сталі значно зменшується . Вуглецева стальпідлягає рівномірній корозії, характер якої не міняється з підвищенням температури. В даних умовах досліджень вона відноситься до понижено стійких і малостійких матеріалів. Швидкість корозії Ст 3 значно зростає зі збільшенням співвідношення Сl- : SO42- іонів, особливо при підвищених температурах.
ВСТУП

Всі галузі народного господарства, які експлуатують металічні конструкції, стикаються з необхідністю продовження строку їх служби за рахунок підвищеної стійкості до різного роду корозійних ушкоджень.
Руйнування металічних апаратів, конструкцій, трубопроводів і інших металічних виробів може викликатися різними причинами . Однак основною причиною, що викликає корозійне руйнування металів і сплавів є протікання на їх поверхні електрохімічних або хімічних реакцій внаслідок дії зовнішнього середовища. В залежності від характеру цих реакцій корозійні процеси відбуваються по двох механізмах – електрохімічному і хімічному.
До хімічної корозії відносяться процеси, що протікають при безпосередній хімічній взаємодії між металом і агресивним середовищем і не супроводжується виникненням електричного струму. Такий вид корозії спостерігається при дії сухих газів і парів при неможливості конденсації вологи на поверхні металу (газова корозія), рідких неелектролітів, тобто рідин, що не проводять електричного струму (спирти, мінеральні масла, різні органічні сполуки). Газова корозія, як правило, спостерігається при високих температурах (окислення металів киснем повітря при нагріванні). В більшості випадків при газовій корозії на поверхні металів утворюється шар оксидів. Механізм газової корозії зводиться до двохсторонньої дифузії діючого середовища і атомів металу через цей шар оксидів.
До електрохімічної корозії відносяться корозійні процеси, що протікають у водних розчинах електролітів, вологих газах, розплавлених солях і лугах . При електрохімічній корозії процес розчинення металу супроводжується появою електричного струму, тобто впорядкованим рухом електронів і іонів від однієї ділянки металу до другої. При цьому електричний струм виникає внаслідок протікання процесу корозії металу, а не за рахунок його підводу від зовнішнього джерела.
Одна з принципових відмінностей між цими двома механізмами корозії металів полягає в тому, що при електрохімічній корозії одночасно відбувається два процеси: окислення (розчинення металу на одній ділянці) і відновлення (виділення катіону з розчину, відновлення кисню і інших окислювачів на другій ділянці металу). Наприклад, при дії води залізо переходить в оксидний або гідроксидний стан і відновлюється кисень з утворенням гідроксильних іонів. При хімічній корозії руйнування металічної поверхні здійснюється без поділу на окремі стадії і, крім того, продукти корозії утворюються безпосередньо на тих ділянках поверхні металу, де проходить його руйнування.
Але такий поділ корозійних процесів є дещо умовним, так як корозія, що протікає по одному механізму часто міняє його на інший.
Наприклад, електрохімічна корозія заліза в порах води при підвищеній температурі преходить в хімічну, а в рідині, що є неелектролітом, хімічна корозія в присутності вологи переходить в електрохімічну. Не дивлячись на це, такий поділ корозійних процесів досить зручний при теоретичному і практичному вивченні корозії металів і сплавів.
Так як в більшості технологічних процесів хімічних виробництв, в основному переважають розчини електролітів, то процеси електрохімічної корозії в цих виробництвах є основними,