Способ определения оптимальной концентрации ингибитора

 

Изобретение относится к области |янгибиторной защиты конструкций и изделий от корро зионно-механнческого разрушения при их эксплуатации в кор- | 6зионной среде и может быть испо ль- 9овано для оценки эффективности ингибиторной защиты, при разработке и. §ыборе ингибиторов, определении их оптимальной концентрации. Целью изоб ретения является применение способа определения оптимальной концентрации ингибитора для защиты изделий от коррозионно-механического разрушения при наличии в них прямолинейных -коррозионно-усталостных трещин. Поставленная цель реализуется путем проведения испытаний образцов с идентичной длиной прямолинейной трещины, подлежащей защите, на статическую и циклическую коррозионную трещр ностойкость в средах без ингибитора и с ингибитором различной концентрации и измеренияпри этом значений водородного показателя среды и электродного потенциала металла :на поверхности и в вершине коррозионно-усталостной трещины. Оптимальная ко|1центрация ингибитора соответствует йзменению разности электродных потенциалов и потенциала термодинамической . устойчивости на зеличину, не превышающую ±10 мВ, при увеличений концентрации ингибитора на 0,01 модь/л. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

503 А1 (19) (11) (511 4 С 01 N 27/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4198325/31-25 (22) 24. 02. 87 (46) 30.08.88. Бкп. № 32 (71) Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко (72) В.В.Панасюк, Л.В.Ратыч и И.M.Ñëîáîäÿí (53) 543 ° 257. t {088.8) (56) Розенфельд И.Л. Ингибиторы коррозии. М.: Химия, 1977, с.360.

Влияние тетрабората аммония на коррозионную усталость. — Защита металлов, 1979, У 6, с. 706-708. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОИ

КОНЦЕНТРАЦИИ ИНГИБИТОРА

{57) Изобретение относится к области ингибиторной защиты конструкций и изделий от коррозионно-механического разрушения при их эксплуатации в коррозионной среде и может быть использовано для оценки эффективности инуибиторной защиты, при разработке и, выборе ингибиторов, определении их оптимальной концентрации. Целью изоб ретения является применение способа определения оптимальной концентрации ингибитара для защиты изделий оТ коррозионно-механического разрушения при наличии в них прямолинейных коррозионно-усталостных трещин. Поставленная цель реализуется путем проведения испь1таний образцов с идентичной длиной прялюлинейной трещины, подле-. жащей защите, на статическую и циклическую коррозионную трещиностойкость в средах без ингибитора и с ингибитором разлнчной концентрации и измерения-при этом значений водородного показателя среды и электродного потенциала -металла:на поверх- а ности и в вершине коррозионно-усталостной трещины. Оптимальная концентрация ингибитора соответствует изме- нению разности электродных потенциалов и потенциала термодинамической устойчивости на величину, не превышающую +10 мВ, при увеличении концентрации ингибитора на 0,01 моль/л.

5 ил.

1420503

Изобретение относится к .технике ингибиторной защиты конструкционных материалов от коррозионно-механического разрушения и может быть исполь5 эовано при разработке новых ингибиторов для оценки эффективности защиты и определения оптимальной их концентрации.

Цель изобретения " применение спо- 10 ."оба для материалов с прямолинейными трещинами.

Способ включает испытание образцов с идентичной исходной трещиной, подлежащей защите, на статическую 15 или циклическую.коррозионную трещиностойкость в средах без ингибитора и с исследуемым ингибитором минимальной концентрации (например, О, 01 моль/л) при одинаковых начальных значениях 20 коэффициента интенсивности напряжений выбираемого из условия отсутствия роста трещины в течение базы испытаний, одинаковой для всех экспериментов и устанавливаемой из усло- 25 вия стабильности электрохимических характеристик (изменение рН не более

0,1 и электродного потенциала не более 10 мВ за 10 ч) с одновременным измерением значений рН и электродно- 30

ro потенциала на поверхности образца и в вершине трещины, на основании которых определяют разности потенциалов в вершине трещины относительно потенциала поверхности и потенциала термодинамической устойчивости воды и по их средним положительным значениям за время испытаний, полученным в средах без ингибитора и с (п-1) числом концентрации ингибитора, судят об эффективности ингибиторной защиты при данной его концентрации, затем повышают концентрацию исследуемого ингибитора и проводят аналогичные испытания до тех пор, пока определяемые изменения средних положительных значений этих разностей по" тенциалов с дальнейшим ростом концентрации ингибитора.на 0,01 моль/л не будут превышать 10 мВ одновременно по обоим параметрам, а концентрация, которая соответствует этому условию, считается оптимальной для трещины.

На фиг.1 приведены экспериментальные данные изменения значений рН в вершине стационарной трещины (сплошные линии) и на поверхности рН„ образца (пунктирные линии) при испытаниях на статическую коррозионную трещиностойкость образцов из стали

Ф340Х в дистиллированной воде с различной концентрацией нитрита натрия в течение базы с: 1 — С = 0 моль/л;

2 - С = 0,04 моль/л; 3 - С = 0,10 моль/л;

4 — С = 0,15 моль/л (4 образца).

На фиг.2 приведены экспериментальные данные изменения значений электродного потенциала в вершине стационарной трещины (сплошные линии) и на поверхности образца с (пунктирные ликии) при испытаниях на статическую коррозионную трещиностой.кость образцов из стали 40Х в дистиллированной воде с различНой концент" рацией нитрита натрия С в течение базы 7 ", 5 — С = О моль/л; 6 — С =

= 0,04 моль/л; 7 — С = 0,10 моль/л,"

8 — С = 0,15 моль/л.

На фиг.3 приведены значения разности потенциалов 4,„ в вершине стационарной трещины относительно потенциала поверхности л V« 4- V в с зависимости от времени Т при испытаниях на статическую коррозионную трещиностойкость образцов из стали

40Х в дистиллированной воде с различной концентрацией нитрита натрия

С: 9 — С = 0 моль/л) 10 — С = 0,04 моль/л)

11 — С = 0,10 моль/л; 12 — С = 0,15 моль/л.

На фиг.4 приведены значения разности потенциалов в вершине

Вс стационарной трещины относительно потенциала Т термодинамической устойчивости*воды Ь Ч, =,„ - Ч (-14 -59,1 pH ) в зависимости от времени Г при испытаниях на статическую коррозионную трещиностойкость образцов из стали 40Х в дистиллированной воде.с различной концентрацией нитрита натрия С : 13 — С = О моль/л;

14 — С = 0Ä 04 моль! л 15 — С

0,10 моль/л; 16 — С = 0,15 моль/л °

На фиг.2 приведены средние значения 4 f0ñ и 6 для стационарной

4с трещины в зависимости от концентрации нитрида натрия С:17 -,й, 18 — 4 9 .

Оптимальную концентрацию ингибитора устанавливают на основании зависимостей изменения величин Ус,с и

b,V от его концентрации С (фиг.5).

При этом оптимальной считают такую минимальную концентрацию ингибитора, выше которой изменение величин A f и а 1 с увеличением концентрации на с

0,.01 моль/л не превышает 10 мВ. В случае определения различных значе3 14205 ний оптимальных концентраций по а 7 и 4 Т, за рекомендуемую принимают ее большее значение. В рассмотренном примере оптимальной для защиты стали

40Х в дистиллированной воде при наличии стационарной трещины длиной

5 мм является концентрация нитрита натрия О, 10 моль/л (Фиг ° 5) .

Аналогичные кривые получают при испытании образцов циклической нагрузкой.

Подобным образом были определены оптимальные концентрации бихромата калия при защите сталей 40Х и 20Х13 в дистиллированной воде, которые соответственно составляют для стационарной трещины длиной 5 мм 0,04 и 0,02 моль/л, а для развивающейся трещины длиной 3 5 мм 0,20 и

0,04 моль/л.

Изобретение позволяет применять 25 способ для изделий с прямолинейными трещинами, а также проводить количественную оценку эффективности ингибиторной защиты от коррозионно-механического разрушения, что способствует разработке и выбору ингибитора дпя защиты изделий при их эксплуатации в коррозионной среде.

03

4. формулаизооретения

Способ определения оптимальной концентрации ингибитора при зашите материалов от коррозионно-механического разрушения, включающий нагружение образца материала и измерение рН среды и электродного потенциала на поверхности образца в среде без ингибитора и при различных концентра-. циях ингибитора, о т л и ч а ю.щ и йс я тем, что, с целью применения способа для материалов с прямолинейными трещинами, дополнительно испытывают образец с идентичной исходной трещиной в среде без ингибитора при параметрах нагружения базы, выбираемых из условия отсутствия роста трещины в течение испытаний, одинаковой для всех эксперимеНгов и устанавливаемой из условия стабильности электрохимическпх характеристик, с дополнительным измерением рН и электродного потенциала в вершине трещины, определяют величину смещения разности электродных потенциалов и потенциалы термодинамической устойчивости воды образцов, при этом оптимальная концентрация ингибитора соответствует изменению средних положительных значений этих разностей на величину, не превышающую +10 мВ при увеличении концентрации ингибитора на 0,01 моль/л.

140503, f00

1420503

f00 пав о о

Составитель М.Вишневский

Техред А.Кравчук . Корректор А.Обручар

Редактор А,Orap

Тираж 847

Заказ 4324/49

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфинеское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4