Коррозионная стойкость сталей с ультрамелкозернистой структурой в сероводородсодержащей среде

Г.В. Клевцов, Р.З. Валиев, Н.А. Клевцова, Е.Д. Мерсон, И.Н. Пигалева показать трудоустройства и электронную почту
Получена 05 февраля 2019; Принята 07 мая 2019;
Цитирование: Г.В. Клевцов, Р.З. Валиев, Н.А. Клевцова, Е.Д. Мерсон, И.Н. Пигалева. Коррозионная стойкость сталей с ультрамелкозернистой структурой в сероводородсодержащей среде. Письма о материалах. 2019. Т.9. №3. С.282-287
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-3-282-287

Аннотация

При одинаковом значении прочности или пластичности сталей с КЗ и УМЗ структурой, стали с УМЗ структурой (темные точки) обладают такой же или большей коррозионной стойкостью по сравнению со сталями с КЗ структурой (светлые точки). Круглые точки – сталь 9MnSi5, квадратные точки – C10, треугольные точки – C45.Исследовали закономерности влияния твердости, прочности и пластичности сталей с ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой на скорость и особенности коррозии в сероводородсодержащей среде в сравнении со сталями с крупнозернистой (КЗ) структурой. В качестве исследуемых материалов были использованы низколегированная трубная сталь 9MnSi5 и углеродистые стали: C10 и C45. УМЗ состояние сталей было получено путем равноканального углового прессования (РКУП) и путем РКУП-конформ. Показано, что с увеличением количества углерода в КЗ сталях, подвергнутых нормализации, и УМЗ сталях после РКУП скорость коррозии в сероводородсодержащей среде возрастает. При одинаковом значении твердости сталей с КЗ и УМЗ структурой, последние могут иметь меньшую или большую скорость коррозии по сравнению с КЗ сталями в зависимости от количества углерода и термической обработки КЗ сталей. Причем, одно и то же приращение скорости коррозии в сталях с КЗ структурой достигается при меньших значениях приращения твердости по сравнению со сталями, имеющими УМЗ структуру, полученную путем РКУП. При одинаковом значении прочности или пластичности сталей с КЗ и УМЗ структурой, стали с УМЗ структурой обладают такой же или большей коррозионной стойкостью по сравнению со сталями с КЗ структурой. При воздействии коррозионной среды на КЗ стали в исходном состоянии (после нормализации) доминируют общая и межзеренная коррозия. C увеличением в сталях количества углерода появляется язвенная коррозия. В УМЗ сталях (полученных путем РКУП), помимо общей коррозии, имеют место коррозия пятнами и язвенная коррозия.

Ссылки (22)

1. R. Z. Valiev, A. P. Zhilyaev, T. G. Langdon. Bulk Nanostructured Materials: Fundamentals and Applications. Hoboken, New Jersey, John Wiley & Sons (2014) 440 р. Crossref
2. R. Song, D. Ponge, D. Raabe, J. G. Speer, D. K. Matlock. Materials Science and Engineering A. 441, 1 (2006). Crossref
3. K. D. Ralston, N. Birbils, C. H. J. Davies. Scr. Mater. 63, 1201 (2010). Crossref
4. E. E. Oguzie, S. G. Wang, Y. Li, F. H. Wang. J. Solid State Electrochem. 12, 721 (2008). Crossref
5. E. E. Oguzie, S. G. Wang, Y. Li, F. H. Wang. J. Phys. Chem. C. 113, 8420 (2009). Crossref
6. G. V. Klevtsov, R. Z. Valiev, V. M. Kushnarenko, N. A. Klevtsova, E. D. Merson, I. N. Pigaleva. Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 58 (2), 142 (2017). Crossref
7. R. Z. Valiev, G. V. Klevtsov, N. A. Klevtsova, V. M. Kushnarenko, A. V. Ganeev. Steel in Translation. 44, 6, 418 (2014). Crossref
8. G. V. Klevtsov, R. Z. Valiev, V. M. Kushnarenko, N. A. Klevtsova, E. D. Merson, I. N. Pigaleva, A. V. Ganeev. Korroziya: Materialy, Zashchita. 11, 22 (2016). (in Russian) [Г. В. Клевцов, Р. З. Валиев, В. М. Кушнаренко, Н. А. Клевцова, Е. Д. Мерсон, И. Н. Пигалева, А. В. Ганеев. Коррозия: материалы, защита. 11, 22 (2016).].
9. G. V. Klevtsov, R. Z. Valiev, V. M. Kushnarenko, N. A. Klevtsova, E. D. Merson, A. V. Ganeev, I. N. Pigaleva. Korroziya: Materialy, Zashchita. 10, 13 (2016). (in Russian) [Г. В. Клевцов, Р. З. Валиев, В. М. Кушнаренко, Н. А. Клевцова, Е. Д. Мерсон, А. В. Ганеев, И. Н. Пигалева. Коррозия: материалы, защита. 10, 13 (2016).].
10. G. V. Klevtsov, R. Z. Valiev, V. M. Kushnarenko, N. A. Klevtsova, E. D. Merson, I. N. Pigaleva, A. V. Ganeev. Korroziya: Materialy, Zashchita. 7, 14 (2017). (in Russian) [Г. В. Клевцов, Р. З. Валиев, В. М. Кушнаренко, Н. А. Клевцова, Е. Д. Мерсон, И. Н. Пигалева, А. В. Ганеев. Коррозия: материалы, защита. 7, 14 (2017).].
11. S. G. Wang, C. B. Shen, K. Long, H. Y. Yang, F. H. Wang, Z. D. Zhang. J. Phys. Chem. B. 109, 2499 (2005). Crossref
12. S. G. Wang, C. B. Shen, K. Long, T. Zhang, F. H. Wang, Z. D. Zhang. J. Phys. Chem. B. 110, 377 (2006). Crossref
13. Z. J. Zheng, Y. Gao, Y. Gui, M. Zhu. Corros. Sci. 54, 60 (2012). Crossref
14. D. Song, A. Ma, J. Jiang, P. Lin, D. Yang. Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 19, 1065 (2009). Crossref
15. А. Vinogradov, T. Mimaki, S. Hashimoto, R. Valiev. Scripta Mater. 41, 319 (1999). Crossref
16. A. Rofagha, R. Langer, A. M. El-Sherik, U. Erb, G. Palumbo, K. T. Aust. Scripta Met. Mater. 25, 2867 (1991). Crossref
17. A. Balyanov, J. Kutnyakova, N. A. Amirkhanova, V. V. Stolyarov, R. Z. Valiev, X. Z. Liao, Y. H. Zhao, Y. B. Jiang, H. F. Xu, T. C. Lowe, Y. T. Zhu. Scripta Mater. 51, 225 (2004). Crossref
18. S. Gollapudi. Corros. Sci. 62, 90 (2012). Crossref
19. Z. Pu, G. L. Song, S. Yang, J. C. Outeiro, Jr. O. W. Dillon, D. A. Puleo, I. S. Jawahir. Corros. Sci. 57, 192 (2012). Crossref
20. N. N. Aung, W. Zhou. Corros. Sci. 52, 589 (2010). Crossref
21. X. Wen, P. Bai, B. Luo, S. Zheng, C. Chen. Corros. Sci. 139, 124 (2018). Crossref
22. P. P. Bai, Y. X. Liang, S. Q. Zheng, C. F. Chen. Ind. Eng. Chem. Res. 55 (41), 10932 (2016). Crossref

Другие статьи на эту тему

Финансирование на английском языке

1. Российский фонд фундаментальных исследований - проект 18‑08‑00340_ а