Анализ коррозии металлов в условиях механических воздействий и агрессивных сред

В. Н. Юзевич$^{1}$, Р. М. Джала$^{1}$, Б. П. Коман$^{2}$

$^{1}$Физико-механический институт им. Г.В. Карпенка НАН Украины, ул. Научная, 5, 79601, ГСП, Львов, Украина
$^{2}$Львовский национальный университет имени Ивана Франко, ул. Университетская, 1, 79000 Львов, Украина

Получена: 10.11.2017. Скачать: PDF

Исходя из положений физики поверхности, механики разрушения и электрохимии сформулирована математическая модель физико-химических процессов в вершине трещины металла при его механическом нагружении в водном растворе электролита. Проведены расчёты энергетических и электрохимических характеристик для стали 20 в 3% растворе хлорида натрия. Проанализированы параметры уравнения типа Тафеля между анодным током и разницей электродных потенциалов. В линейном приближении связи плотности коррозионного тока с поверхностной энергией пластического деформирования металла и с учётом увеличения механических растягивающих напряжений до предела текучести обобщено известное соотношение (Kaeshe) для плотности тока на ювенильной поверхности дна трещины.

Ключевые слова: металл, трещина, ювенильная поверхность, механическое напряжение, электрохимическое перенапряжение, поверхностная энергия, коррозионный ток.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i12/1655.html

PACS: 62.20.mt, 68.35.bd, 68.35.Gy, 68.35.Md, 81.40.Np, 81.65.Kn, 82.45.Bb


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. A. Philip and P. E. Schweitzer, Fundamentals of Corrosion—Mechanisms, Causes and Preventative Methods (Boka Raton: CRC Press: 2010).
  2. A. J. Bard and L. R. Faulkner, Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (New York: Wiley: 2001).
  3. I. M. Dmytrak and V. V. Panasyuk, Influence of Corrosive Media on the Local Destruction of Metals near Stress Concentrators (Lviv: FMI: 1999) (in Ukrainian).
  4. H. Kaeshe, Die Korrosion der Metalle. Physikalisch–Chemische Prinzipien und Aktuelle Probleme (Berlin–Heidenberg–New York: Springer-Verlag: 1979). Crossref
  5. V. P. Astakhov, Tribology in Manufacturing Technology (New York: Springer: 2013), p. 1.
  6. T. K. Christman, Corrosion, 46, No. 6: 450 (1990). Crossref
  7. D. A. Horner, B. J. Connolly, S. Zhou, L. Crocker, and A. Turnbull, Corrosion Science, 53, No. 11: 3466 (2011). Crossref
  8. A New Directory of Chemist and Technologist. Electrode Processes. Chemical Kinetics and Diffusion. Colloid Chemistry (Ed. S. A. Simanova) (St. Petersburg: ANO NPO ‘Professional’: 2004) (in Russian).
  9. V. B. Valyashek, A. V. Kaplun, and V. M. Yuzevych, Computer-Integrated Technologies: Education, Science, Production, 18: 97 (2015) (in Ukrainian).
  10. R. M. McMeeking, J. Mechanics and Physics of Solids, 25, No. 6: 357 (1977). Crossref
  11. J. R. Rice, J. Applied Mechanics, 35, No. 2: 379 (1968). Crossref
  12. R. H. Jones and R. E. Ricker, Stress-Corrosion Cracking Materials Performance and Evaluation (Ed. R. H. Jones) (Ohio: ASM International: 1992), p. 1.
  13. Stress Intensity Factors Handbook (Ed. Y. Murakami) (Oxford: Pergamon Press: 1987).
  14. Ya. M. Kolotyrkin, Yu. A. Popov, and Yu. V. Alekseev, Itogi Nauki i Tekhniki. Ser. Corrosion and Corrosion Protection, 9: 88 (1982) (in Russian).
  15. Tables of Physical Quantities. Reference Book (Ed. I. K. Kikoin) (Moscow: Atomizdat: 1976) (in Russian).
  16. G. Dieter, Mechanical Metallurgy (New York: McGraw-Hill: 1986).