Разработка состава и технологии нанесения коррозионностойких покрытий на углеродистые конструкционные стали

• Автор: Чуйко, Людмила Анатольевна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 181 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Электрохимический и химический механизмы коррозионного разрушения металлов и сплавов

1.2. Методы нанесения диффузионных антикоррозионных покрытий и их классификация

1.3. Влияние объемного и поверхностного легирования на сопротивление железоуглеродистых сплавов электрохимической коррозии и структура диффузионных слоев

1.4. Постановка задачи исследования

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Материалы и оборудование для насыщения

2.2. Металлографический и дюрометрический анализы

2.3. Рентгеноструктурный и микрорентгеноспектраль

ный анализы
2.4. Методика коррозионных исследований
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДИФФУЗИОННОГО ТИТАНИРОВАНИЯ И ХРОМОТИТАНИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ ЦИРКУЛЯЦИОННЫМ МЕТОДОМ .
3.1. Исследование физикохимических условий формирования покрытий при титанировании и хромоти
танировании железоуглеродистых сплавов
3.1.1. Термодинамические условия протекания химических реакций
стр.
3.1.2. Расчет термодинамических потенциалов реакций, протекающих в газовой среде и на поверхности железоуглеродистых сплавов при титанировании и хромотитанировании .
3.2. Изучение влияния основных технологических пара
метров на титанирование и хромотитанирование углеродистых сталей
3.2.1. Исследование зависимости толщины слоя от состава газовой смеси .
3.2.2. Влияние температуры насыщения на толщину слоев .
3.2.3. Влияние длительности насыщения на толщину слоев .
3.3. Структура и фазовый состав титановых и хромотитановых покрытий на сталях и железе .
3.3.1. Исследование микроструктуры и фазового состава титанированных слоев.
3.3.2. Исследование микроструктуры и фазового состава хромотитанированных слоев
3.4. Формирование покрытий при предварительном обезуглероживании сталей и последующем титанировании и хромотитанировании
3.5. Формирование и строение покрытий при предварительной цементации и последующем насыщении хромом и титаном
Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ДИФФУЗИОННЫХ
ПОКРЫТИЙ В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ .
стр.
4.1. Коррозионная стойкость титанированных и хромотитанированных покрытий в органических кислых средах пищевой промышленности .
4.2. Исследование коррозионной стойкости титанированных и хромотитанированных покрытий на углеродистых сталях в морской воде III
4.3. Исследование коррозионной стойкости диффузионных титановых и хромотитановых покрытий в минеральных удобрениях
Выводы .
5. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА НАНЕСЕНИЯ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ ДИФФУЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
5.1. Оптимизация процесса хромотитанирования сталей
по коррозионной стойкости в сухом вине .
5.2. Производственные испытания .
6. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОМИ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ХРОМОТИТАНИРОВАНИЯ СТАЛЕЙ ЦИРКУЛЯЦИОННЫМ МЕТОДОМ
6.1. Технические требования к процессу и установке
для нанесения покрытий .
6.2. Технологическая последовательность хромотитанирования .
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ .
ЛИТЕРАТУРА


При химическом механизме нет отдельных катодных и анодных процессов, а существует недифференцированный процесс соединения иона металла с молекулами или ионами раствора с последующим химическим растворением продуктов взаимодействия. Гомогенноэлектрохимический механизм характеризуется наличием катодных и анодных процессов, но они не связаны с определенными участками поверхности. На одном и том же участке поверхности возможно чередующееся по времени протекание катодного и анодного процессов. При локальноэлектрохимическом механизме анодный и катодный процессы локализованы на отдельных участках поверхности и связаны с ними более или менее длительное время. Все эти механизмы не противоречат и не исключают друг друга. Указанные механизмы могут протекать параллельно, но для анализа и расчета допустимо выделение основного превалирующего механизма и условное отнесение всего эффекта коррозии к одному механизму. I уменьшение термодинамической нестабильности сплава, т. Повышение термодинамической стабильности сплава имеет сравнительно ограниченные возможности 1. Повышение термодинамической стабильности сплавов может быть достигнуто только при понижении свободной энергии их образования. В этом направлении важную роль в повышении коррозионной стойкости играет введение значительных количеств термодинамически стабильных компонентов благородных металлов, однако, такое решение задачи приемлемо лишь в отдельных случаях, т. Торможение катодных процессов 2, , тоже имеет ограниченные возможности. Торможение катодных процессов приводит к повышению коррозионной стойкости только в том случае, когда коррозионный процесс подчиняется катодному контролю, а торможение катодного процесса определяется кинетикой восстановления деполяризатора. Уменьшения общей катодной активности сплава можно также достичь увеличением перенапряжения катодного процесса на активных катодах. Торможение анодных процессов , 1б является самым результативным направлением повышения коррозионной стойкости сплавов, широко используемых на практике. Достижение положительных результатов при катодном легировании сплава возможно при смещении электродного потенциала сплава в область устойчивой пассивности. Способность металлов к пассивированию различна. Например, хром легко переходит в пассивное состояние при действии разбавленных растворов азотной кислоты. Алюминий пассивируется в концентрированных растворах азотной и хромовой кислоты. Легко пассивируются титан и молибден. Введением в твердый раствор слабо пассивирующихся металлов железо и сильно пассивирующихся элементов хром, кремний и др. Явление пассивности металла имеет большое практическое значение, так как на нем основано создание многих коррозионностойких сплавов и покрытий. В настоящей работе планируется рассмотреть коррозионную стойкость диффузионных покрытий в агрессивных кислых средах пищевой промышленности, морской воде и минеральных удобрениях. С точки зрения оценки защитных свойств покрытий важное значение имеет их поведение в случае нарушения сплошности. Катодные покрытия имеют более положительный потенциал, чем защищаемый металл и защищают его только до тех пор, пока покрытие остается сплошным. Несплошные катодные покрытия защищают основной металл от разрушения только в том случае, когда создаются благоприятные условия для пассивирования основного металла в порах вследствие анодной поляризации . Анодные покрытия разрушаются сами, предохраняя от коррозии основной металл. В случае нарушения анодных покрытий защитные свойства только тогда эффективны, когда само покрытие имеет более положительный потенциал, чем основной металл, т. Для проведения процессов диффузионного насыщения металлов и сплавов одним или несколькими элементами в настоящее время применяются разнообразные методы, способы и приемы. По мнению авторов, , классификация по агрегатному состоянию и физикохимическим свойствам ее основных компонентов является наиболее удобной для практического использования. Классификация методов насыщения связывается с химическим составом используемых для насыщения веществ. Каждая из групп подразделяется на ряд подгрупп.