Количественная оценка скорости коррозии металлических материалов с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии

Работа посвящена разработке альтернативной методики количественной оценки скорости коррозии различных металлических материалов, в частности магния и его сплавов, при помощи конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (КЛСМ). Данный метод позволяет не только получать оптические изображения поверхности образца, но и точные 3D карты высот, позволяющие количественно определять такие характеристики, как профиль поверхности, локальность повреждения, количество и максимальная глубина коррозионных язв, объем потерянного металла и продуктов коррозии. Описаны методологические особенности и возможности применения метода КЛСМ для анализа коррозионных повреждений. В основе предлагаемой методики лежит получение 3D-снимков поверхности образцов после коррозионных испытаний с последующей их обработкой и анализом, в том числе с использованием оригинальных программных компьютерных процедур цифровой обработки изображений и массивов топографических данных. Разработана и апробирована методика съемки и последующего анализа образцов после коррозионных испытаний при помощи КЛСМ. Установлены оптимальные увеличение, тип объектива, шаг сканирования и способ фильтрации получаемых изображений от шумов. Для создания стабильно существующей во времени плоскости отсчета методика предписывает заливку испытуемого образца в некорродирующий материал. Согласно проведенным исследованиям при использовании стандартных смол, применяемых в металлографии, наблюдается более интенсивное растворение испытуемого металла на границе образец-шлиф, чем в теле самого образца, что приводит к снижению объективности результатов измерения скорости коррозии. В качестве материала заливки, минимизирующего этот эффект, предложен полиэтилен. Установлены геометрия и минимальный размер образца, обеспечивающие снижение трудозатрат на съёмку и обработку данных без потери точности и достоверности данных. Измеренные значения скорости равномерной коррозии технически чистого магния в растворе Рингера с помощью гравиметрического метода и метода КЛСМ показали удовлетворительную сходимость.

On the quantitative assessment of corrosion damages of aluminum at the early stages using confocal laser scanning microscopy

V.A. Danilov, D.L. Merson

Коррозионная стойкость сталей с ультрамелкозернистой структурой в сероводородсодержащей среде

Г.В. Клевцов, Р.З. Валиев, Н.А. Клевцова, Е.Д. Мерсон, И.Н. Пигалева

1. Российский фонд фундаментальных исследований - № 19-38-90090