Способ пассивации перлитной стали

 

Использование: для защиты от коррозии оборудования энергетических установок. Сущность изобретения: способ включает обработку стали раствором, содержащим 45 - 90 мг/кг молочной кислоты при 120 - 140^oС в течение 3 - 4 ч, затем в раствор добавляют 50 - 100 мг/кг пероксида водорода и продолжают обработку 2 - 3 ч при 80 - 105^oС. 2 табл., 2 ил.

Изобретение относится к способам формирования защитных покрытий на поверхностях перлитных сталей и может быть использовано для защиты от коррозии оборудования энергетических установок, химических и металлургических производств. Цель изобретения достижение экологической чистоты способа пассивации перлитной стали. Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе, основанном на обработке нагретым пассивирующим раствором, с целью обеспечения экологической безопасности среды, обработку поверхности ведут раствором молочной кислоты с концентрацией 45-90 мг/кг при 120-140^оС в течение 3-4 ч с последующим добавлением пероксида водорода до концентрации 50-100 мг/кг и обработку продолжают 2-3 ч при температуре 80-105^оС. По сравнению с прототипом, отличительными признаками изобретения является наличие новых компонентов и новая совокупность признаков: применение для пассивации перлитных сталей водных растворов молочной кислоты и изменение температуры в процессе обработки поверхности. Таким образом предлагаемое изобретение критерию "новизна". В науке и технике указанные признаки известны, однако они сообщают изобретению новые свойства по сравнению с теми, которые проявляют в известных технических решениях. Так формирование пассивирующей пленки на поверхности перлитной стали осуществляется раствором молочной кислоты с концентрацией 45-90 мг/кг при 120-140^оС в течение 3-4 ч с последующей обработкой раствором пероксида водорода с концентрацией 50-100 мг/кг в течение 2-3 ч при 80-105^оС. Следовательно, можно утверждать что предлагаемое соответствует критерию "существенные отличия". Наконец, применение композиции на основе молочной кислоты и пероксида водорода для формирования на поверхности перлитной стали защитной пленки позволяет реализовать экологически чистую технологию пассивации перлитной стали (концентрация пассивирующих агентов либо заведомо ниже ПДК, либо изменяется до значений ниже ПДК в процессе осуществления способа). Это значит, что предлагаемое изобретение удовлетворяет критерию достижения "положительного эффекта". Фиг.1 и 2 иллюстрируют предлагаемый способ. Пассивацию поверхности перлитной стали по предлагаемому способу осуществляют следующим образом. Обрабатываемую поверхность помещают в раствор молочной кислоты с концентрацией 45-90 мг/кг при 120-140^оС и выдерживают 3-4 ч. При этом в растворе образуются лактатные комплексы железа, термическое разложение которых приводит к образованию на поверхности защитной пассивирующей пленки. Для ускорения процесса формирования пассивирующей пленки и снижения температуры, процесс проводят в 2 стадии, причем на второй стадии к раствору молочной кислоты добавляют раствор пероксида с концентрацией 50-100 мг/кг и обработку продолжают 2-3 ч при 80-105^оС. Температурный интервал обеих стадий процесса выбран для обеспечения необходимых и достаточных условий формирования пассивирующей пленки, а концентрация для обеспечения безопасного сброса отработанных растворов. Таким образом, предлагаемый способ позволяет сформировать пассивирующую пленку на поверхности перлитной стали и обеспечить при этом экологическую безопасность. Проверку предлагаемого способа осуществляли на образцах ст.20. Обработку проводили нагревом образца в автоклаве при 130^оС раствором молочной кислоты с концентрацией 90 мг/кг в течение 3 ч с последующим снижением температуры до 95^оС, добавлением в раствор пероксида водорода до концентрации 100 мг/кг и обработкой образцов образовавшейся композицией в течение 2 ч. Результаты испытаний представлены в табл.1. Изменение концентрации железа в растворе в процессе обработки по предлагаемому способу приведено на фиг.1. Учитывая, что ПДК для железа в воде 0,5 мг/кг, отметим, что концентрация железа в отработанных что концентрация железа в отработанных растворах не лимитирует их сброс в водоемы, обеспечивая экологическую безопасность. Изменение концентрации пероксида водорода с момента добавления его в пассивирующий раствор приведено на фиг.2. За время осуществления способа происходит изменение концентрации пероксида водорода, и после двухчасовой обработки его концентрация достигает значений меньших ПДК (0,01 мг/кг). Дополнительный положительный эффект по сравнению с прототипом состоит в резком уменьшении выхода железа с поверхности находящейся в контакте с водой после обработки по предлагаемому способу, что иллюстрируется данными, приведенными в табл.2.

Формула изобретения

СПОСОБ ПАССИВАЦИИ ПЕРЛИТНОЙ СТАЛИ, включающий обработку пассивирующим раствором при температуре 120 -150^oС, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости и достижения экологической безопасности окружающей среды, обработку проводят в пассивирующем растворе, содержащем 45 - 90 мг/кг молочной кислоты, в течение 3 4 ч, затем в раствор вводят 50 100 мг/кг пероксида водорода и проводят обработку 2 3 ч при 80 105^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 03.04.2003

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2004

Извещение опубликовано: 20.05.2004        

---