Зразки взаємозв'язку між граничними потенціялами стопу 06ХН28МДТ і його показниками у зазорі з хлоридвмісним середовищем під час роботи теплообмінників

А. В. Джус$^{1}$, О. Е. Нарівський$^{2}$, С. О. Субботін$^{1}$, Г. В. Сніжний$^{1}$, Т. В. Пуліна$^{1}$

$^{1}$Національний університет "Запорізька політехніка", вул. Університетська, 64, 69011 Запоріжжя, Україна
$^{2}$ТОВ "УКРСПЕЦМАШ", вул. Гагаріна, 7, 71100 Бердянськ, Україна

Отримано: 13.01.2025; остаточний варіант - 15.05.2026. Завантажити: PDF

У статті розроблено математичні моделі на основі дерев реґресій для дослідження взаємозв'язку між потенціялами репасивації (Erep), вільної корозії (Ecor) стопу 06ХН28МДТ у хлоридовмісному середовищі, його хемічним складом і структурою. Встановлено, що Erep зсувається в позитивний бік зі збільшенням вмісту Cr і Cu. Зокрема, Erep зміщується на 192,4 мВ у діяпазоні вмісту Cr від 23,12 до 23,68 мас.% і сягає 0,5 В за наявности Cu до 2,73 мас.% і Cr до 23,125 мас.%. Зменшення середнього діяметра зерна аустеніту від 16,5 до 11 мкм зміщує Erep до найвід'ємнішого значення у 0,287 В. Водночас, за вмісту Cu > 2,73 мас.% і Cr > 23,125 мас.% Erep зсувається ще на 0,265 В і 0,23 В відповідно. Гіпотеза пояснює, що Cr формує щільні оксидні плівки, а Cu анодно захищає межі зерен. Потенціял Ecor стопу зсувається до максимально від'ємного значення у -0,4557 В зі зменшенням вмісту Cr від 22,215 до 21,84 мас.% і Mn від 0,455 до 0,31 мас.%. За вмісту С менше 0,053 мас.% Ecor становить -0,41 В, а випадіння карбідів Cr і Mo лише незначно зміщує його у від'ємний бік. Найпозитивніше значення Ecor (-0,38 В) досягається за середнього діяметра зерна аустеніту понад 15,5 мкм. Збільшення вмісту Ni від 27,675 до 27,730 мас.% зсуває Ecor у від'ємний бік на 0,17 В, що свідчить про сильніший вплив Ni на Ecor порівняно з Cr і Cu. З'ясовано, що зменшення вмісту Cr, Mn та Ni у стопі пришвидшує загальну, але уповільнює щілинну корозію через перерозподіл анодних струмів. Таку тенденцію зумовлено перерозподілом анодних струмів між великою кількістю центрів розчинення атомів металів у складі стопу. Побудовані математичні моделі рекомендовано підприємствам, які виробляють пластинчасті теплообмінники з цього стопу, застосовувати для вибору оптимальних топлень за хемічним складом і структурою, які забезпечать максимальний опір пластин теплообмінників щілинній корозії в оборотніх водах підприємств.

Ключові слова: стоп 06ХН28МДТ, щілинна корозія, опір щілинній корозії, потенціял репасивації, потенціял вільної корозії.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v48/i08/0807.html

PACS: 68.47.Gh, 81.05.Ni, 81.40.-z, 81.65.Kn, 81.65.Lp, 81.65.Rv, 82.45.Bb


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. O. E. Narivs’kyi, Mater. Sci., 43, Iss. 1: 124 (2007).
  2. O. E. Narivs’kyi, Fizyko-Khimichna Mekhanika Materialiv, 41, No. 1: 104 (2005) (in Ukrainian).
  3. R. K. Melekhov, H. M. Krutsan, and O. O. Taburenko, Problemy Trybolohii, 3: 3 (2003).
  4. N. Sato, Corrosion Science, 37, Iss. 12: 1947 (1995).
  5. O. E. Narivs’kyi, G. V. Snizhnoi, T. V. Pulina, V. L. Snizhnoi, and N. A. Solidor, Mater. Sci., 59, Iss. 3: 649 (2024).
  6. O. E. Narivskyi, S. O. Subbotin, and T. V. Pulina, Phys. Sci. Technol., 10, Iss. 3-4: 48 (2023).
  7. O. E. Narivskyi, S. O. Subbotin, T. V. Pulina, S. D. Leoshchenko, M. S. Khoma, and N. B. Ratska, Mater. Sci., 59, Iss. 5: 275 (2024).
  8. O. E. Narivskyi, S. O. Subbotin, T. V. Pulina, S. O. Leoshchenko, M. S. Khoma, and N. B. Ratska, Mater. Sci., 58, Iss. 5: 1 (2023).
  9. A. V. Dzhus, O. E. Narivskyi, S. A. Subbotin, T. V. Pulina, G. V. Snizhnoi, and S. D. Leoshchenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 46, No. 4: 371 (2024).
  10. G.S. Yar-Mukhamedova, Mater. Sci., 36: 598 (2000).
  11. G. Yar-Mukhamedova, A. Muradov, K. Mukashev, and G. Ismailova, International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM, 17, Iss. 61: 201 (2017).
  12. A. Muradov, K. Mukashev, and G. Ismailova, International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM, 17: 208 (2017).
  13. A. D. Muradov, K. M. Mukashev, and N. E. Korobova, Tech. Phys., 62, No. 11: 1692 (2017).
  14. G. Yar-Mukhamedova, M. Ved’, I. Yermolenko, A. Karakurkchi, and A. Kemelzhanova, Eurasian Chemico-Technological Journal, 22, No. 1: 19 (2020).
  15. A. Narivskiy, G. Yar-Mukhamedova, E. Temirgaliyeva, M. Mukhtarova, and Y. Yar-Mukhamedov, International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM, 1: 63 (2016).
  16. RTM-26-01-88. Rukovodyashchiy Tekhnicheskiy Material. Metody Korrozionnykh Ispytaniy Metallicheskikh Materialov. Osnovnye Trebovaniya. Otsenki Rezultatov [Guiding Technical Material. Methods of Corrosion Testing of Metal Materials. Basic Requirements. Evaluation of Results] (Moskva: VNIIkhimmash: 1989) (in Russian).
  17. O. A. Freedman, Statistical Models: Theory and Practice (Cambridge University Press.: 2005).
  18. O. E. Narivskyi, Mater. Sci., 43, Iss. 2: 256 (2007).
  19. V. G. Mishchenko, G. V. Snizhnoi, and O. E. Narivs’kyy, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 33, No. 6: 769 (2011).
  20. A. Bolfrouh, C. Masson, D. Vouagner, A. M. de Becdelievre, N. S. Prakash, and J. P. Audouard, Corrosion Science, 38, Iss. 10: 1639 (1996).
  21. N. A. Langer, L. N. Yagupolskaya, N. I. Kakhovsky, and K. A. Yushchenko, Metallovedenie i Metallurgiya, 2: 29 (1966) (in Russian).
  22. P. E. Manning, D. Duquette, and W.F. Savage, Welding Journal, 59, No. 9: 260 (1980).
  23. L. I. Freiman, Y. M. Kolotyrkin, I. I. Reformatskaya, Y. P. Konnov, and A. E. Volkov, Zashchita Metallov, 28, No. 2: 179 (1992) (in Russian).
  24. L. I. Freiman, I. I. Reformatskaya, and T. P. Markova, Zashchita Metallov, 27, No. 4: 617 (1991) (in Russian).
  25. E. G. Aftandilianets, O. V. Zazymko, and K. G. Lopatko, Materialoznavstvo: Pidruchnyk [Materials Science: Textbook] (Kyiv: Vyshcha Shkola: 2012) (in Ukrainian).
  26. Ya. M. Kolotyrkin, Metall i Korroziya [Metal and Corrosion] (Moskva: Metallurgiya: 1985) (in Russian).
  27. V. V. Gerasimov, Prognozirovanie Korroziyi Metalla [Prediction of Metal Corrosion] (Moskva: Metallurgy: 1989) (in Russian).
  28. R. A. Perren, P. J. Ugowitzer, and M. O. Speidel, Proc. of the 5th World Conference on Duplex Stainless Steels (Maastricht, Netherlands: 1997).
  29. P. R. Levey and A. A. Van Bennekom, Corrosion, 51, Iss. 12: 911 (1995).
  30. E. Alfonsson and R. Qvarfort, Materials Science Forum, 111–112: 483 (1992).
  31. S. Bernhardsson and J. Charlee, Proc. of Conference ‘Duplex Stainless Steels “91”’ (Les Ulis, France: Les Editions de Physique: 1991).
  32. J. H. Potgieter, British Corrosion Journal, 27, No. 3: 219 (1992).
  33. P. E. Manning, D. Duquette, and W. F. Savage, Mater. Sci., 59, Iss. 9: 260 (1980).
  34. J.-H. Wang, C. C. Su, and Z. Szklarska-Smialowska, Corrosion, 44, Iss. 10: 732 (1988).