Создание многослойных коррозионно-стойких материалов и получение их сваркой взрывом

• Автор: Денисов, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.09, 05.02.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 215 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1 КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛА И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ

ОТ КОРРОЗИИ

1.1 Современные коррозионностойкие материалы

1.2 Питтинговая коррозия.

1.3 Способы защиты металлов от коррозии

1.4 Особенности производства многослойного материала сваркой взрывом

1.5 Вопросы деформации при сварке взрывом

Выводы по главе 1

Глава 2 СОЗДАНИЕ МАТЕРИАЛА, СТОЙКОГО

К ПИТТИНГОВОЙ КОРРОЗИИ.
2.1 Разработка основ по созданию многослойного материала, стойкого к питтинговой коррозии.
2.2 Разработка коррозионностойкого материала, работающего в агрессивной среде, анионы которой не являются окислителем
2.3 Разработка коррозионностойкого материала, работающего в среде, анионы которой являются окислителями.
2.4 Расчетноэкспериментальное определение максимального размера прокорродировавшего протекторного слоя.
2.5 Разработка расчетноэкспериментальной методики определения срока службы нового материала.
Выводы по главе 2
Глава 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОЛУЧЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ
ЛИСТОВ МЕТОДОМ СВАРКИ ВЗРЫВОМ
3.1 Выбор моделей и уравнений состояния при моделировании процесса соударения при сварке взрывом.
3.2 Продольная деформация листов в процессе соударения.
3.3 Экспериментальное исследование деформации
крупногабаритного листа в процессе сварки взрывом
3.4 Анализ результатов проведенных экспериментов
и компьютерного моделирования.
Глава 4 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОИЗВОДСТВА МНОГОСЛОЙНОГО МАТЕРИАЛА
4.1 Определение рациональных толщин слоев в многослойном плакирующем материале
4.2 Разработка технологии производства многослойного металлического материала.
4.3 Усовершенствование технологии производства биметалла.
Выводы по главе 4.
Заключение и общие выводы.
Список использованной литературы


Для тщательного выдерживания химического состава приходится выплавлять данные сплавы в виде небольших слитков, отсюда вытекает, что прокатать данные слитки возможно только на небольшую площадь в зависимости от толщины. Высоколегированные стали, сплавы требуют тщательного соблюдения правильного проведения термической обработки. В противном случае несоблюдение требований может привести к меж Кристал л итной коррозии металла, а неоднородность структуры - к питтинговой коррозии. Сварка данных сплавов нуждается в тщательной защите кромок от загрязнения и окружающей среды, в противном случае может привести к образованию горячих трещин, снижению пластичности и коррозионной стойкости шва, а также околошовной зоны и корня шва. Проведенный анализ показал, что все высоколегированные стали и сплавы склонны к питтинговой и язвенной коррозии. Возможности повышение коррозионной стойкости за счет легирования практически исчерпаны. Для решения проблемы необходимо разработать принципиально иные подходы в повышении коррозионной стойкости, например путем создания новых металлических композиционных материалов. Среди причин коррозионных повреждений химического и энергетического оборудования доля питтинговой коррозии составляет от до % []. В местах образования питтингов часто развиваются коррозионные трещины, что значительно повышает опасность питтинговой коррозии. Питтинговая коррозия протекает по электрохимическому механизму. Линейная скорость углубления питтинга может достигать от до 0 мм/год. Таким свойством обладают многие пассивирующие слои, окалина, возникающая при высокотемпературной газовой коррозии, катодные металлические покрытия и др. Питтинговая коррозия чаще всего образуется на легко пассивирующихся металлах и сплавах, в частности, на железе, никеле, алюминии и их сплавах [1]. Возникновение питтинга наблюдается в тех случаях, когда происходит смещение потенциала металла в положительную сторону под действием окислителя или при анодной поляризации. Для протекания питтинговой коррозии необходимо, чтобы металл находился в пассивном состоянии и чтобы в растворе одновременно присутствовали активаторы питтинговой коррозии и пассиваторы металла. СГ, Вг", П, Ш", СЫБ-, СЮ4", 4“ и др. СГ > Вг > Г . Анионы-активаторы должны обладать способностью к адсорбции на поверхности металла и образованию с ним растворимых комплексов. Концентрация анионов-активаторов, ниже которой питтинговая коррозия в конкретных условиях не возникает, называется критической (минимальной) концентрацией СК1>1ГТ. ОН, 1Ч, , СЮ4). Питтинговая коррозия развивается в растворах, содержащих одновременно анионы-активаторы и окислители, такие как Ре3+, Си2", растворенные газы — О2 и СО? Металл подвергается питтинговой коррозии в том случае, если окислительно-восстановительный потенциал раствора положительнее потенциала питгингообразования. Питтинговая коррозия пассивных металлов обычно связана с воздействием того или иного активирующего аниона на активные центры пассивирующего слоя (дефекты). Такие центры периодически выходят на пассивную поверхность по мере растворения, образуя участки с кратковременно повышенной локальной скоростью растворения, которые могут стать зародышами питтингов. В водных и минеральных водно-органических средах превращение зародыша в устойчиво развивающийся питтинг обычно происходит при условии, что потенциал коррозии металла превышает некоторое значение, называемое критическим потенциалом питгингообразования Е[ХК (минимальный потенциал питтинговой коррозии). Для металла, потенциал коррозии которого находится в пассивной или активной области, при достижении Епк происходит резкий рост анодного тока растворения. Вероятность развития зародыша питтинга превышает вероятность его гибели (репассивации) вследствие того, что вблизи активных центров из-за ускоренного миграционного подвода анионов-активаторов повышена их локальная концентрация в растворе, а на самих центрах соответственно адсорбция. В результате при Е > Епк пассивирующий слой теряет энергетическую устойчивость в системе металл - активирующий анион — Н2О.