Екологічно безпечні модифіковані розчини для нанесення конверсійних покриттів на сталь
/ 0
- Деталі
- Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування
- Останнє оновлення: 09 січня 2019
- Опубліковано: 27 грудня 2018
- Перегляди: 2757
Authors:
С. В. Фроленкова, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0002-6727-2903, Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського“, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
В. І. Воробйова, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0001-7479-9140, Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського“, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Т. А. Оверченко, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0002-5883-6228, Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського“, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
М. І. Скиба, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0001-9686-736X, Державний вищий навчальний заклад „Український державний хіміко-технологічний університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Abstract:
Мета. Аналіз впливу природи компонентів розчинів на закономірності процесів формування конверсійних покриттів на маловуглецевих сталях.
Методика. Нанесення покриттів здійснювали методом занурювання в модифікуючий розчин при температурі навколишнього середовища й витримки у ньому протягом певного часу. Для вивчення впливу компонентів конвертуючих розчинів на поведінку сталі застосовували потенціостатичні та потенціодинамічні поляризаційні виміри. Склад конверсійних плівок визначали за допомогою рентгенівського мікроаналізатора. Фотографії нанесених покриттів отримували на оптичному та електронному мікроскопах.
Результати. Розроблено ряд холодних розчинів для формування модифікованих оксидних конверсійних покриттів на маловуглецевій сталі для тимчасового захисту від корозії в рідких і повітряних середовищах. В якості основи для таких сумішей запропоновані розчини оцтовокислого цинку. Як модифікуючі добавки використовували оксоаніони, включення яких до складу оксидних конверсійних плівок підтверджено методом рентгенівської скануючої мікроскопії. Встановлено, що збільшення часу витримки зразка в пасивуючому розчині призводить до підвищення вмісту модифікуючих компонентів у плівці та росту її товщини.
Наукова новизна. Розроблені склади розчинів дозволяють формувати на маловуглецевій сталі за кімнатних температур стійкі оксидні плівки, типу конверсійних покриттів, що проявляють підвищену корозійну стійкість у більшості агресивних рідких і повітряних середовищ. Підібрані екологічно безпечні компоненти переводять метал-основу до пасивного стану, забезпечуючи додаткову його стійкість до корозійного впливу. Наразі, сам захисний оксидний шар формується в результаті процесів відновлення модифікуючих добавок на поверхні металу до кисневмісних сполук.
Практична значимість. Запропоновані безпечні конвертуючі розчини є альтернативою екологічно небезпечним хромвмісним сумішам, не поступаючись захисною дією органічним інгібіторам, що ще й потребують спеціального технологічного синтезу та випускаються промисловістю. Також розроблені модифікуючі розчини дозволяють виключити енергетичну складову процесу нанесення конверсійних шарів, що призводить до спрощення апаратурного оформлення та здешевлення технологічного процесу отримання таких покриттів.
References.
1. Pokorny, P., Tej, P. and Szelag, P., 2016. Chromate conversion coatings and their current application. Metalurgija, 55(2), pp. 253‒256.
2. Frolenkova, S. V., Donchenko, M. I. and Motronyuk, T. I., 2011. Passivation of mild steel in tetraborate of sodium solutions. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii[online], 4, pp. 250‒252.Available at: <http://www.vhht.dp.ua/menu/archive> [Accessed 21 December 2017].
3. Santa, Coloma, Izagirre, U., Belaustegi, Y., Jorcin, J. B. and Lapeña, N., 2015. Chromium-free conversion coatings based on inorganic salts (Zr/Ti/Mn/Mo) for aluminum alloys used in aircraft applications.Applied Surface Science, 345, pp. 24‒35. DOI: 10.1016/ j.apsusc.2015.02.179.
4. Qiankun Zhang, Nan Lin and Yuehui He, 2013. Effects of Mo additions on the corrosion behavior of WC – TiC – Ni hardmetals in acidic solutions. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 38, pp. 15‒25. DOI: 10.1016/j.ijrmhm.2012.12.003.
5. Bo.-Hyun Seo and Sang-Hyuk Lee, 2011. Effect of acetic acid on wet patterning of copper/ molybdenum thin films in phosphoric acid solution. Thin Solid Films, 519(20), pp. 6806‒6809. DOI: 10.1016/j.tsf.2011.04.061.
6. Baghaei, F., Mohammadi, S. and Dadgarinezhad, A., 2012. Corrosion inhibition of mild steel in stimulated cooling water by blends of molybdate, nitrite and picrate as new anodic inhibitor. Anti-Corrosion Methods and Materials, 59(4), pp. 182‒189. DOI: 10.1108/00035591211242014.
7. Donchenko, M. I., Frolenkova, S. V. and Motronyuk, T. I., 2016. The mechanism of mild steel passivation by oxometalates and halogenates in aqueous solutions. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii,2, pp. 26‒31.
8. Anbarasi, C. M., Rajendran, S., Pandiarajan, M. and Krishnaveni, A., 2013. An encounter with corrosion inhibitors. European Chemical Bulletin, 2, 4, pp. 197–207. DOI: 10.17628/ecb.2013.2.197-207.
9. Christy, Mary A., Rajendran, S., A Sharmila, A., Devadharshini, K., Sangeetha, P. and Krishnaveni, A., 2015. Corrosion Inhibition by Oxyanions. Int. J. Nano. Corr. Sci.Engg., 2(3), pp. 46‒59. Available at: ‹https://www.researchgate.net/publication/282654159_Corrosion_Inhibition_by_Oxyanions› [Accessed 11 September 2017].
10. Carrillo, I., Valdez, B., Zlatev, R., Stoytcheva, M., Carrillo, M. and Bäßler, R., 2012. Electrochemical Study of Oxyanions Effect on Galvanic Corrosion Inhibition. Int. J. Electrochem. Sci. [pdf], 7, pp. 8688–8701. Available at: <http: //www.electrochemsci.org/papers/vol7/7098688.pdf> [Accessed 17 January 2018].
11. Trela Joanna and Scendo Mieczysław, 2015. Sodium molybdate (VI) as a corrosion inhibitor of carbon steel. Technical Issues, 2, pp. 47‒53.
Архів журналу