Рассмотрены несколько направлений ингибирования коррозии металлов, которые представляют комбинации ингибитора (ИК) либо с другими ИК, либо с катодной защитой, либо с тонким защитным покрытием, например супергидрофобным.
В статье исследовано коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) трубной стали класса прочности Х70 в условиях, моделирующих подземную эксплуатацию магистральных газопроводов. Коррозионно-механические испытания проведены на образцах, вырезанных из труб методом циклического четырёхточечного изгиба (максимальные напряжения близки к пределу текучести), в электролитах с различной наводороживающей способностью. В качестве модельной около нейтральной среды применяли раствор NS4, имитирующий электролит под отслоившимся изоляционным покрытием, и цитратный буфер с pH 5,5. Степень наводороживания усиливали добавкой промотора наводороживания (тиомочевины) и варьированием потенциала. Показано, что микротрещины зарождаются на дне концентраторов напряжений (питтингов) и затем выходят на основную поверхность, формируя узкие трещины с большим аспектным отношением. Коррозионная среда сокращает инкубационный период трещинообразования примерно вдвое по сравнению с воздухом, при этом время зарождения трещины определяется размером и формой концентратора: естественные питтинги диаметром порядка сотен микрометров способствуют возникновению трещины за 24÷28 суток, тогда как искусственно сделанные отверстия 0,6–1 мм инициируют трещины за 5÷7 суток. На основе измерений проницаемости водорода (электрохимическая десорбция) оценены диапазоны концентраций водорода в приповерхностном слое, при которых влияние водорода на инициирование КРН становится заметным. При умеренном наводороживании зарождение трещин почти не ускоряется, тогда как при повышенной концентрации водорода в стали инкубационный период зарождения трещины резко сокращается. Отдельно изучены возможности ингибирования КРН кремнийорганическими (органосилановыми) пленками, сформированными на поверхности трубной стали при её модификации растворами композиций на основе органосиланов (винил- и аминосиланы) растворами смесей: органосилан+ органический ингибитор коррозии (1,2,3-бензотриазол (БТА), катамин АБ). Показано максимальное увеличение времени до зарождения (инкубационного периода) трещины, снижение скорости её роста достигается при использовании наиболее эффективной композиции винилсилан+ бензотриазол. Для незащищённой стали трещина от отверстия 1 мм появлялась через 5 суток, тогда как в присутствии поверхностного слоя [ВС+ БТА] – через 36 суток, снижая, кроме этого скорость роста трещины на начальном этапе её развития. Результаты могут быть полезны для повышения надёжности подземных трубопроводов и совершенствования наземных методов коррозионной диагностики подземных сооружений.
Статья продолжает серию публикаций, посвященных мигрирующему ингибитору коррозии стальной арматуры в бетоне HAENYTEX Protectoseal CI. В ней коррозионно-электрохимическими методами анализируется способность мигрирующих ингибиторов разных марок защищать арматурную сталь от хлоридной коррозии. Полученные данные свидетельствуют о высокой и соизмеримой эффективности материалов Sika Ferrogard-903, ИФХАН-80 и HAENYTEX Protectoseal Ci. MCI 2020 уступает перечисленным мигрирующим ингибиторам.
В статье проведена сравнительная оценка адсорбционных, защитных и пассивирующих свойств алкилпроизводных (С0, С2,С4, С7 и С9) натриевых солей малоновой кислоты на меди и цинке в нейтральных хлоридных растворах и боратном буферном растворе рН 7,4. Значения свободной энергии адсорбции (–DG0 a,max) и защитного эффекта DE на исследованных металлах возрастают в зависимости от числа углеродных атомов в алкильном заместителе производного малоната натрия. Для малоната натрия на меди в боратном буфере при Е= 0,0 В (–DG0 a,max) составляет 47,7 кДж/моль, а на цинке при Е =0,2 В (–DG0 a,max)= 38,7 кДж/моль. При коррозионных исследованиях получена обратная зависимость длины алкильного заместителя в структуре производного малоната натрия и степени защиты цинка в 0,01 моль/л хлоридном водном растворе в течение 7 суток. В отличие от цинка, для меди такая зависимость прямая. Так, для меди с увеличением гидрофобности соединения растет степень защиты алкилмалонатом натрия в 0,01 моль/л растворе хлорида натрия. Для малоната натрия степень защиты меди равна 57%, а цинка 17%. У цинка, наоборот, степень защиты для С9-заместителя ниже и составляет 35%, чем для С2-заместителя (56%).
Замена токсичных хроматных составов химического оксидирования алюминиевых сплавов является актуальной задачей. Одним из способов достичь высокой эффективности бесхроматных конверсионных покрытий является изучение параметров оксидирующего состава и различных добавок к нему. В статье представлены результаты исследования влияния температуры формирования бесхроматных конверсионных покрытий на коррозионную стойкость алюминиевого сплава Д16. Изучена защитная способность покрытий, полученных при температурах 80°С и 90°С в конвертирующих растворах с и без добавления модифицирующих добавок 1,2,3-бензотриазола (БТА) и Трилон Б. С помощью поляризационных измерений, спектроскопии электрохимического импеданса и коррозионных испытаний установлено, что повышение температуры процесса способствует формированию более эффективного с точки зрения антикоррозионной защиты покрытия. Показано, что введение модификаторов позволяет усилить защитные свойства покрытий. Коррозионные испытания в термовлагокамере подтверждают защитные свойства покрытий, полученных в модифицированных составах при температуре оксидирования 90°С.
Изучены пассивирующие и защитные свойства антиржавейной присадки В-15/41 и её композиции с 2-меркаптобензотиазолом (2-МБТ) на низкоуглеродистой стали Ст3 и медном сплаве МНЖ5-1 в водном хлоридном и боратном буферном растворе. Индивидуально В-15/41 способен самопроизвольно пассивировать изученные металлы и облагораживать потенциал локальной депассивации в боратном буферном растворе с добавкой 0,01 моль/л NaCl. Наиболее высокими пассивирующими свойствами обладает композиция В-15/41+2-МБТ (9:1), у которой при 8,0 ммоль/л защитный эффект на Ст3 составляет 0,22 В, а на МНЖ5-1 при 4,0 ммоль/л защитный эффект 0,38 В. В 0,01 моль/л водном растворе NaCl при Син=7,0 ммоль/л композиции В-15/41+2-МБТ (9:1) пластины МНЖ5-1 и Ст3 полностью защищены от коррозионного разрушения.
Рассмотрены выполненные в Институте физической химии Академии наук в течение более 50 лет исследования в области электроосаждения сплавов, применения поверхностно-активных веществ при получении гальванических покрытий и явлений пассивности при электроосаждении, а также работы по применению нестационарного электролиза в гальваностегии.
Обзор посвящён истории процессов фосфатирования металлов и сплавов, основу для промышленного применения которых заложили сотрудники ИФХ АН СССР в первой половине ХХ века. Результатами их работы стало открытие метода ускоренного фосфатирования, позволяющего получить более коррозионностойкие покрытия, разработка способов дополнительной обработки покрытий, создание метода экспресс-анализа защитных свойств фосфатных плёнок. В обзоре кратко описаны наиболее популярные промышленные процессы фосфатирования, особенности фосфатирования цинка и алюминия, приводятся примеры коррозионных исследований покрытий, проведённых в ИФХЭ РАН.