Влияние ингибиторов на основе октановой кислоты на коррозионно-электрохимические свойства оксидно-керамических покрытий B₄C–BN–Bi₂O₃–MnO₂ на нелегированной стали

Исследовано влияние смесевых ингибиторов на основе октановой кислоты и соединений азота с отрицательной степенью окисления на коррозионные свойства оксидно-керамического покрытия состава B₄C–BN–Bi₂O₃–MnO₂. Покрытие синтезировали путем лазерного спекания порошковой смеси на поверхности низкоуглеродистой нелегированной стали. В результате лазерной обработки на поверхности металла образуется оксидно-керамический слой, который обладает антифрикционными свойствами и высокой твердостью. Исследован фазовый состав и рельеф поверхности полученного композита. Установлено снижение коррозионной стойкости полученного композита в условиях электрохимической коррозии в среде нейтрального буферного раствора по сравнению с необработанной сталью. Для повышения коррозионной стойкости был применен метод ингибиторной обработки. В качестве ингибиторов применялись следующие композиции: октановая кислота, октановая кислота–гексаметилентетрамин, октановая кислота–гидразин-гидрат и октановая кислота–2,4-динитрофенилгидразин. Ингибиторы наносились методами пропитки с последующим нагревом образцов до 120°C. Все исследованные смесевые ингибиторы повысили коррозионную стойкость материала к электрохимической коррозии в нейтральном боратном буферном растворе.

1. S.M. Reshetnikov, E.V. Kharanzhevskii and M.D. Krivilev, Corrosion-electrochemical behavior of composite layers produced by laser sintering of nanoscale iron-nickel powders, Prot Met Phys Chem Surf., 2012, 48, 729–734. doi: 10.1134/S207020511207012X

2. A.V. Efimov, E.V. Kharanzhevskiy, S.M. Reshetnikov, T.A. Pisarevа and M.G. Gotsuk, Effect of inhibitors on the electrochemical corrosion of heatresistant ceramic coatings deposited on non-alloy steel, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2021, 10, 2, 838–850. doi: 10.17675/2305-6894-2021-10-2-22

3. E.V. Kharanzhevskiy, S.M. Reshetnikov, A.V. Efimov, F.Z. Gil’mutdinov and M.D. Krivilev, Application of some inhibitors for improving the corrosion resistance of ceramic coatings deposited on non-alloy steel by short-pulse laser treatment, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2020, 9, 1, 44–55. doi: 10.17675/2305-6894-2021-10-2-22

4. V.A. Katkar et al, Effect of the reinforced boron carbide particulate content of AA6061 alloy on formation of the passive film in seawater, Corros. Sci., 2011, 53, no. 9, 2700–2712. doi: 10.1016/j.corsci.2011.04.023

5. D.B Miracle, Metal matrix composites–from science to technological significance, Compos. Sci. Technol., 2005, 65, 15–16, 2526–2540. doi: 10.1016/j.compscitech.2005.05.027

6. E.V. Kharanzhevskiy, A.G. Ipatov, A.V. Makarov et al, Towards eliminating friction and wear in plain bearings operating without lubrication, Sci. Rep., 2023, 13, 17362. doi: 10.1038/s41598-023-44702-6

7. E.V. Kharanzhevskiy, A.G. Ipatov, A.V. Makarov, F.Z. Gil'mutdinov, N.N. Soboleva and M.D. Krivilyov, Effect of oxygen in surface layers formed during sliding wear of Ni–ZrO2 coatings, Surf. Coat. Technol., 2022, 434,128174. doi: 10.1016/j.surfcoat.2022.128174

8. E.V. Kharanzhevskiy, A.G. Ipatov, A.V. Makarov, F.Z. Gil’mutdinov, N.N. Soboleva and M.D. Krivilyov, Tribological performance of boron-based superhard coatings sliding against different materials, Wear, 2021, 477, 203835. doi: 10.1016/j.wear.2021.203835

9. E.V. Kharanzhevskiy et al, Ultralow friction behaviour of B4C-BN-MeO composite ceramic coatings deposited on steel, Surf. Coat. Technol., 2020, 390, 125664. doi: 10.1016/j.surfcoat.2020.125664

10. Я.М. Колотыркин и В.М. Княжева, Свойства карбидных фаз и коррозионная стойкость нержавеющих сталейб В сб.«Итоги науки и техники. Серия Коррозия и защита от коррозии». М.: ВИНИТИб 1974, 3, 5–83

11. P. Linhardt, Twenty years of experience with corrosion failures caused by manganese oxidizing microorganisms, Mater. Corros., 2010, 61, no. 12, 1034– 1039. doi: 10.1002/maco.201005769

12. E.V. Kharanzhevskiy, S.M. Reshetnikov and A.V. Tyukalov, Effect of inhibitors on the corrosion and electrochemical properties of B4C–FeO oxide-ceramic coatings on steel, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2023, 12, no. 2, 771–782. doi: 10.17675/2305-6894-2023-12-2-21

13. A.Yu. Luchkin et al, Screening of individual organic compounds as chamber corrosion inhibitors, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2022, 11, no. 1, 257–265. doi: 10.17675/2305-6894-2021-11-1-14

14. A.Yu. Luchkin, O.S. Makarova, S.S. Vesely et al, Ethylhexanoic acid as a chamber inhibitor of zinc-plated steel, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2023, 12, no. 2, 586–596. 10.17675/2305-6894-2023-12-2-11

15. Патент № 2780332 C1 Российская Федерация, МПК C23F 11/00. Летучий ингибитор коррозии черных металлов: № 2022114639: заявл. 31.05.2022: опубл. 21.09.2022, Н.Н. Андреев, О.А. Гончарова, Ю.И. Кузнецов, А.Ю. Лучкин; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук.

16. A.Yu. Luchkin et al, Screening of individual organic compounds as chamber corrosion inhibitors, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2022, 11, no. 1, 257–265. doi: 10.17675/2305-6894-2021-11-1-14

17. I.V. Tsvetkova et al, Chamber inhibitors of steel corrosion based on lauric acid, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2021, 10, no. 1, 107–119. doi: 10.17675/2305-6894-2021-10-1-6

18. G.S. Suresh, C.L. Aravinda, M.F. Ahamed, S.M. Mayanna, Hydrazine and substituted hydrazine as corrosion inhibitors for mild steel in simulated seawater, Indian J. Chem. Technol., 1999, 6, 301–304.