Робота присвячена теоретичному узагальненню і експериментальному вивченню закономірностей структуроутворення та формування на поверхні сталей і сплавів захисних дифузійних шарів на основі карбідів перехідних металів. Описано новий спосіб нанесення захисних покриттів на поверхню сталей і сплавів на основі заліза, який сприяє підвищенню надійності й довговічності деталей машин, інструментів та інших виробів. Викладені основні закономірності формування карбідних фаз на поверхні сталей і сплавів, результати вивчення їх структурних і фазових особливостей. Наведені оптимальні технологічні режими нанесення захисних карбідних покриттів, їх фізико-хімічні властивості, область використання.

Ключ. слова: пластичність, корозійна стійкість, четвертинні солі піридину, травлення, інгібітори, наводнювання, кислотна корозія, маловуглецева сталь, сірчана кислота
Індекс рубрикатора НБУВ: К222.062 + Г263.21

Рубрики:

Механічні властивості заліза та його сплавів

Піридин, його гомологи та похідні

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведено дослідження раціонального складу вихідних реагентів та режимів ведення процесу при комплексному газовому насиченні вуглецевих сталей кремнієм і хромом. Вивчено фазовий та хімічний склад покриттів, одержаних за даних умов.

Установлено, що в разі комплексного насичення сталей ніобієм та хромом вуглецевих сталей спостерігається підвищення жаростійкості одержаних покриттів. Визначено формули для розрахунку часу жаростійкості покриттів даного типу за підвищених температур.

Вивчено жаростійкість та механізм високотемпературного окиснення хромосиліцидних дифузійних покриттів, нанесених на поверхню вуглецевих сталей за допомогою газового методу. Виявлено фактори впливу на процес високотемпературного окиснення сталей з одержаними покриттями. Встановлено взаємозв'язок між складом, структурою дифузійних шарів і швидкістю їх високотемпературного окиснення. Показано, що одержані покриття мають високу жаростійкість в інтервалі температур 623 - 1273 К. Запропоновано склад герметизуючої суміші для зменшення швидкості температурного окиснення дифузійних покриттів у разі тривалої ізотермічної витримки.

Досліджено будову і властивості карбідних покриттів на основі карбідів титану та хрому на сталі У8А. Визначено можливі реакції взаємодії карбідів хрому і титану з киснем та встановлено хімізм окиснення покриттів. Показано перевагу комплексних двокомпонентних покриттів у порівнянні з однокомпонентними.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.03 + К663.225

Рубрики:

Металізація (гарячі способи покриття металів)

Хромування металів

Шифр НБУВ: Ж16492 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К651.64-18

Рубрики:

Дифузійна металізація металів

Шифр НБУВ: Ж16492 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Г583.2

Рубрики:

Адсорбція

Шифр НБУВ: Ж16492 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мікробна корозія за участю сульфатвідновлювальних бактерій (СВБ) є одним із небезпечних видів руйнування заліза та сталей. Однак на сьогодні відома лише незначна кількість сполук, які використовують як інгібітори мікробної корозії. Мета роботи - вивчення впливу нітрогенвмісних гетероциклічних сполук та їх комбінації із солями металів на корозію вуглецевих сталей у сольових розчинах, що містять СВБ, та визначення механізму їх захисної дії. Дослідження проведено за допомогою масометричного, електрохімічного та мікробіологічного методу з вуглецевими сталями в сольових хлоридних електролітах з культурою "Київ 10" та органічними і неорганічними сполуками. В 3 %-ному розчині NaCl найбільшу ефективність проявляють композиції бензотриазолу із солями кальцію та магнію, а четвертинні солі піридину майже не впливають на корозію сталей. При переході до розчинів, інокульованих СВБ, захисна дія четвертинних солей піридинію істотно підвищується, і ступінь захисту сталей в анаеробних умовах досягає 97 %. Збільшення ефективності дії таких сполук зумовлене зміною характеру катодної реакції корозійного процесу, високими бактерицидними властивостями інгібіторів та підвищенням їх захисної дії за рахунок синергетичного впливу продуктів життєдіяльності СВБ. Висновки: четвертинні солі піридинію та композиції бензотриазолу із солями кальцію або магнію проявляють високі захисні властивості при корозії сталі у сольових розчинах, що містять СВБ. Ступінь захисту за їх наявності становить 90 - 98 %.

Цинк широко використовується в хімічних джерелах струму (ХДС) із лужними електролітами. Одним із перспективних шляхів зменшення саморозряду та підвищення строку служби таких ХДС є використання інгібіторів корозії цинку. Однак на сьогодні відома лише незначна кількість сполук, які гальмують лужну корозію цинку, а механізм їх захисної дії вивчений недостатньо. Мета роботи - дослідження впливу нітроген-, оксиген- і сірковмісних органічних сполук та їх комбінацій з неорганічними речовинами на корозію цинку в концентрованих лужних електролітах, та виявлення механізму їх захисної дії та перспективності використання в ХДС. Дослідження проведено за допомогою масометричного, об'ємного та електрохімічного методів з листовим (марки Ц0) і порошковим цинком у 10 М КОН та у тому ж розчині з інгібуючими добавками. Адсорбційні дослідження проведено за допомогою методів зняття електрокапілярних кривих на ртутному електроді. Стан сумішей органічних і неорганічних сполук вивчено за допомогою методу ПМР-спектроскопії, стан поверхні цинку після корозійних випробувань - оже-спектроскопії в поєднанні з іонним травленням. Встановлено, що комбінації поліоксиетиленалкілових ефірів (ФК ВИС-15, ДС-10, ОП-4) і бензотриазолу з солями кальцію та магнію проявляють високі захисні властивості у процесі корозії цинку в 10 М КОН. Ступінь захисту цинкового електрода за їх наявності досягає 75 %, інгібітори гальмують процес виділення водню в лужних електролітах, істотно не впливають на анодне розчинення цинку. Встановлено підвищення захисної дії органічних інгібіторів за наявності в лужних розчинах солей кальцію та магнію. Одержані результати вказують на перспективність використання досліджених інгібіторів корозії в хімічних джерелах струму з цинковим анодом у лужних електролітах.

Досліджено вплив титаноалітованих і хромотитановоалітованих покриттів та інгібіторів корозії на корозійну стійкість сталі У8А, які рекомендовані для використання в різних агресивних середовищах.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.235.6-18

Рубрики:

Покриття металів титаном

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.160.7

Рубрики:

Вплив засобів виробництва і обробки на структуру і властивості титану та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж14768 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-технічної проблеми: підвищенню корозійної стійкості та експлуатаційно-технічних властивостей металевих виробів, устаткування та пристроїв шляхом використання синергетичних адсорбційних інгібіторів корозії широкого спектру захисної дії. Розроблено науково-обґрунтований підхід до створення ефективних інгібіторів корозії на основі поліфункціональних органічних сполук та комбінацій органічних сполук і солей металів. Підхід базується на комплексному дослідженні процесів адсорбції, встановленні взаємозв’язку між будовою органічних сполук, їх адсорбційними захисними властивостями, визначенні особливостей кінетики парціальних реакцій конкретних видів корозії і шляхів впливу на них інгібіторів, врахуванні ефектів внутрішньомолекулярного і міжмолекулярного синергізму, які виникають при інгібуванні корозії. Досліджено закономірності адсорбції та захисної дії при кислотній корозії заліза та вуглецевих сталей різних за хімічним складом монофункціональних і поліфункціональних органічних сполук. Виявлена роль амінних, піридинієвих, карбонільних, тіокарбонільних, карбоксильних груп в захисній дії цих інгібіторів. Розвинені сучасні наукові положення щодо механізму захисної дії органічних інгібіторів корозії та ролі різних частинних ефектів її інгібування. Запропоновано і експериментально обгрунтовано рівняння, яке встановлює взаємозв’язок між кінетичними параметрами корозійних процесів, захисною дією інгібіторів та їх адсорбційними властивостями з урахуванням механізму анодного розчинення заліза. Досліджено і науково обґрунтовано ефекти внутрішньомолекулярного і міжмолекулярного синергізму, які виникають при інгібуванні корозії металів поліфункціональними органічними сполуками з атомами Нітрогену, Оксигену, Сульфуру та сумішами органічних і неорганічних сполук різного механізму захисної дії. Встановлено, що амінні та піридинові фрагменти поліфункціональних органічних сполук забезпечують їх захисну дію за енергетичним механізмом при невисоких температурах, а тіокарбонільних та карбоксильних — при підвищених. Висвітлено взаємозв’язок між характером сил взаємодії між адсорбованими частинками та їх захисною дією при кислотній корозії заліза. Запропоновано новий тип синергетичних інгібіторів кислотної, сольової та лужної корозії цинку на основі сумішей органічних сполук і катіонів металів. Встановлено роль модифікації поверхневих властивостей цинку, що відбувається внаслідок протікання різних електрохімічних процесів в захисній дії цього типу інгібіторів корозії. Розроблена модель адсорбції органічних сполук на металах, заснована на уявленнях про утворення комплексів з частинним переносом заряду та прогнозуванні її протікання з використанням принципу ЖМКО Пірсона. На підставі застосування запропонованої моделі адсорбції розроблено напрямки створення нових ефективних інгібіторів корозії, засновані на врахуванні адсорбційних властивостей металів, специфіки механізмів корозії, ефектів синергізму їх захисної дії. Розроблено нову серію органічних інгібіторів корозії на основі четвертинних піридинієвих солей з карбонільними групами широкого спектру дії і поліфункціонального призначення (кислотна корозія, мікробна корозія металів в умовах бактеріальної сульфатредукції, кислотне корозійно-механічне руйнування сталей). Досліджено взаємозв’язок між захисною дією органічних сполук, електронними та стеричними властивостями їх замісників та природою додаткових функціональних угрупувань, схильних до безпосередньої адсорбції на сталі. Виявлено роль біологічного та електрохімічного факторів при інгібуванні корозії металів в умовах бактеріальної сульфатредукції. Науково обґрунтовано ефект синергізму захисної дії органічних сполук під впливом продуктів метаболізму бактерій (НБ , НгБ). Досліджено вплив інгібіторів на саморозряд, електричні та розрядні характеристики цинкових та кадмієвих анодів хімічних джерел струму. На підставі використання розроблених інгібіторів корозії запропоновано удосконалені свинцево-цинкові та свинцево-кадмієві елементи з кислотними електролітами, марганцево-цинкові елементи водно-сольової та водно-лужної системи. Встановлена перспективність застосування комбінованого протикорозійного захисту вуглецевих сталей в водних агресивних середовищах на основі сумісного використання дифузійних покриттів та інгібіторів корозії.