Способ определения скорости коррозии магнитных металлов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ с

Союз Советскык

Социалистическим

Рес убли

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву(22) Заявлено 030881 . (21) 3324468/25-28 с присоединением заявки Нов (23) ПриоритетОпубликовано 230183. Бюллетень ¹3

Дата опубликования описания 230193

Р М g+ з

01 N 17/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

t$3) УДК 620. 193.

° 2(088.8) (72) Авторы изобретения

С.Н. Степин, A.Ï. Светлаков и Н.B. Светланов.

1 ь "

Казанский ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. С.ф.Кирова

1 (71) Заявитель

454) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

КОРРОЗИИ МАГНИТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения скорости коррозии магнитных металлов.

Известен способ определения скорости коррозии, заключающийся в том, что образец подвергают воздействию корроэионной среди, а о скорости коррозии судят по величине площади, занятой корроэионными поражениями, которую определяют визуально, и выражают результаты наблюдений по восьмибалльной системе — шкале (1).

Недостатками известного способа являются субъективность оценки и не возможность определить скорость коррозии металла под защитным покрытием.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения скорости коррозии магнитных металлов P2), заключающийся в том, что образец металла взвешивают, подвергают воздействию агрессивной среды, удаляют продукты коррозии вновь взвешивают и определяют уменьшение массы металла, по которому судят о скорости K коррозии по формуле

1 х„„= дв/К, где де — уменьшение массы образца; д — площадь поверхности образца; Г - время испытаний.

Недостатком известного способа, являются его ограниченные технологические возможности в связи с трудностью удаления продуктов коррозии., имеющих хорошую адгезию к основному " металлу, необходимостью удаления защитных покрытий в случае испытания образцов с покрытием и невозможностью определения кинетики процесса на одном образце. целью изобретения является расши-. рение технологических возможностей способа путем определения коррозии . на образцах с трудно удаляемыми покрытиями и продуктами коррозии и определения кинетики процесса на од2О ном образце. указанная цель достигается тем, что согласно способу определения скорости коррозии магнитных металлов, .заключающемуся в том, что образец металла взвешивают, подвергают воздействию агрессивной среды, вновь взвешивают н определяют уменьшение массы металла, по которому судят о скорости коррозии, образец до и после воздействия агрессивной среды до9912бб полнительно взвешивают в неоднородном магнитном поле с вертикально расположенным вектором градиента напряженности, а уменьшение массы металла определяют по Формуле

F - И-dH/dx, где dK/dx — градиент напряженности магнитного поля.

В данном случае магнитный момент испытуемого образца из магнитного металла-ферромагнетика индуцируется самим полем, поэтому и на образец действует сила

F —., dH/dx

Зал Н

Р ьа = khF, 5 где k — коэффициент, зависящий от характеристики магнитного поля, материала и Формы образца;

Ьà — уменьшение силы смещения в результате уменьшения массы металла из.-за воздействия агрессивной среды, которое определяется по формуле I5

Рл 0 + о

Р,Р, - вес образца соответственно до и после воздействия агрессивной среды;, J - вес образца до и после воз- 20 действия агрессивной среды при дополнительном взвешивании образца и неоднородном магнитном поле.

Кроме того, используют неоднородное магнитное поле с постоянным произведением напряженности и градиента напряженности.

Способ основан на том, что сила смещения, действующая на образец с покрытием, определяется лишь массой магнитного металла, так как взаимодействием немагнитного покрытия с создаваемым при взвешивании полем можно пренебречь. Поэтому дополнительное взвешивание исследуемого образца в неоднородном магнитном поле позволяет определить массу металла, а следовательно, и ее уменьшение в процессе коррозии без удаления защитного покрытия и продуктов коррозии. 40

Известно, что если в неоднородное магнитное поле поместить постоянный магнит таким образом, что его ось и направление поля совпадают, крутящий момент, действующий на него, ра- 45 вен нулю. В этом случае магнит испытывает только смещающую силу F, так как силы, действующие на полюсы, на- . ходящиеся в точках с неодинаковой напряженностью поля, будут различать-50 ся по величине и направлению. Если

М вЂ” момент постоянного магнита, то сила F смещения,,действующая на магнит, равна гдето.,в, р — соответственно. магнитная восприимчивость, масса и плотность магнитного металла;

Н - истинная напряженность магнитного поля.

Если вектор градиента напряженности магнитного поля расположен вертикально, то сила, действующая на образец, направлена также вертикально и может быть найдена по разнице результатов взвешивания образца в поле и вне его.

Последнюю формулу пожно .переписать в виде

4ЙТ4 х

Большой интерес представляют в первую очередь исследования коррозионной стойкости сплавов на основе железа, никеля и кобальта, широко используемых.в промышленности. Однако отсутствие данных по магнитной восприимчивости указанных материалов, а также сложность определения истинной напряженности магнитного поля ограничивают возможность использования последней формулы для определения массы металла.

Поэтому в предлегаемом способе предусматривается определение коэффициента k по экспериментальным данным.

Тогда уменьшение массы металлического образца, снабженного защитным покрытием; происходящее в результате коррозионного воздействия агрессивной среды, может быть найдено по данным измерения силы смещения до и после воздействия с помощью соотношения

k Am/йГ °

Коэффициент k определяют с помощью калибровочной зависимости массы металлического образца без покрытия от силы его взаимодействия с неоднородным магнитным полем. Для этого берут два или более одинаковых по форме (например, выполненные в виде цилиндра или плбской пластины), но отличающихся по массе образца исследуемого металла, поочередно взвешивают их сначала в неоднородном магнитном поле с вертикально расположенным вектором градиента напряженности, затем вне поля, по разнице результатов взвешивания находят соответствующую силу, строят калибровочный график и по тангенсу угла его наклона находят коэффициент k.

Так как напряженность магнитного поля неодинакова вдоль продольной оси образца, сила смещения зависит от формы последнего (неизменности поперечного сечения образца по длине) и положения во внешнем поле.

991266

Формула изобретения

Составитель Э. Карпиловская

Редактор И. Николайчук Техред A.Áàáèíåö Корректор Г. Решетник

Заказ 120/59 Тираж 871 Подписное

BHHHtIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование магнитного поля с постоянным произведением HdH/dx позволяет избежать трудностей, связанных с точностью изготовления образца и фиксированием его в определенном участке поля при взвешивании.

Для создания поля с о = const может быть использовано, например, устройство, представляющее собой два электромагнита с профильными полюсными наконечниками.

Способ осуществляется следующим образом.

Берут два образца исследуемого материала-металла без покрытия одинаковой формы и различной массы, ука- 15 занным выше методом определяют коэффициент 1, затем образец исследуемого металла с немагнитным покрытием или беэ него взвешивают в неоднородном магнитном поле и вне его, подверга- 20 ют воздействию агрессивной среды, вновь взвешивают s неоднородном магнитном поле и вне его и по убыли массы металла с помощью приведенной выше формулы, а также формулы для опре 25 деления средней скорости коррозии

k(Pg - Po + J0 Jo) д

30 где б - время воздействия агрессивной среды,о скорости коррозии испытуемого металла с покрытием или беэ него.

Предлагаемый способ позволяет осуществить качественный контроль корро- 35 зионной стойкости магнитного металла под немагнитным покрытием без удаления послеДнего, причем кинетическую зависимость процесса пожно получить на одном образце.

1. Способ определения скорости коррозии магнитных металлов, заключа- 45 ющийся в том, что обраэец металла взвешивают, подвергают воздействию агрессивной среды, вновь взвешивают и определяют уменьшение массы металла, по которому судят о скорости коррозии, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических воэможностей способа путем определения скорости коррозии на образцах с трудноудаляеьинми покрытиями и продуктами коррозии и определения кинетики процесса на одном образце, последний до и после воздействия агрессивной срезая дополнительно взвешивают в неоднородном магнитном поле с вертикально расположенным вектором градиента напряженности, а уменьшение массы металла определяют по,формуле

ym = kaF, где k - коэффициент, зависящий от характеристики магнитного поля, материала и форьы образца; ,аà — уменьшение силы смещения в результате уменьшения массы металла иэ-за воздействия агрессивной среды, которое определяит по формуле

F Р. - Po + J - 3.(, р,Р— вес образца соответственно до и после воздействия агрессивной среды;

J -" вес образца соответственно до и после воздействия агрессив-.. ной среды при дополнительном взвешивании образца в неоднородном магнитном поле.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что используют неоднородное магнитное поле с постоянным произведением напряженности и градиента напряженности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Лакокрасочные покрытия в машиностроении. Справочник под ред.

М.М. Гольдберга. М., "Машиностроение", 1974, с. 506-510.

2. Жук Н.П. Курс коррозии и защиты металлов. М., "Металлургия", 1968, с. 361-377 (прототип).