CC BY
18
УДК 539.611: 621.793
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-5-319-320
ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ КОМБИНИРОВАННЫХ МЕТАЛЛИЗАЦИОННО-ЛАКОКРАСОЧНЫХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ
М.В. Ушаков, С.Н. Кутепов, А.А. Калинин, Е.А. Гречишкина
В работе рассмотрена коррозионная стойкость металлизационно-лакокрасочных покрытий, нанесенных на малоуглеродистую сталь Ст3. Показано, что дополнительная пропитка алюминиевых покрытий слоем грунтовки ХС-068 и четырьмя слоями эмали ХП-799 в значительной мере повышает их коррозионную стойкость. Проведенные исследования позволили с достаточной достоверностью спрогнозировать долговечность металлических конструкций с защитным комбинированным покрытием, которая в нашем случае при металлизации по рекомендованным режимам, обеспечивает прочность сцепления на уровне 50... 60МПа и пористости 6... 8 %, которые могут эксплуатироваться более семи лет, а дополнительная обработка в направлении уменьшения микрорельефа покрытия за счет механической деформации, а также дополнительной пропитки позволит продлить срок эксплуатации конструкций до десяти лет.
Ключевые слова: электродуговая металлизация, комбинированные покрытия, коррозионная стойкость, сварные соединения.
Повышение долговечности и улучшение качества металлических конструкций, идущих на изготовление аэротенков, связано с разработкой и применением новых технологических процессов изготовления, внедрение которых позволит в значительной степени повысить их коррозионную стойкость от воздействия агрессивной среды. Причиной коррозионного повреждения и сокращения срока службы металлических конструкций является повышенное содержание агрессивных газов, веществ, находящихся в сточных водах, а также циклическое изменение их состава, концентрации и температуры в широких пределах в течение суток и года.
Аэротенки, изготовленные из сварных металлических конструкций, на поверхности которых наносятся защитные покрытия, подвергаются воздействию с внутренней стороны жидких агрессивных сред, химический состав которых изменяется в широких пределах, и их паров, а с наружной - почвы и находящихся в ней бактерий [1-3].
При наличии в воздухе агрессивных газов, веществ и повышенной влажности на внутренней поверхности металлических конструкций, находящиеся над уровнем жидкости, конденсируются пары воды, в которой растворены агрессивные газы и вещества. Концентрация агрессивных веществ со временем увеличивается, так как при испарении воды на поверхности остаются соли этих веществ в кристаллическом состоянии, которые растворяются при последующих образованиях конденсата. Длительное воздействие агрессивных конденсатов, концентрация и химический состав которых изменяется, приводит к локализации коррозионного процесса. Поэтому внутренние поверхности аэротенков должны подвергаться тщательной защите против коррозионного воздействия. Защита строительных конструкций от коррозии предусматривает применение металлизационно-лакокрасочных покрытий, эксплуатируемых в агрессивных средах. Однако выбор этих покрытий весьма затруднителен, так как, среда эксплуатации является весьма агрессивной, и самое сложное, что в процессе очистки практически изменяются все параметры, химический состав, концентрация, температура, pH и присутствие различных микроорганизмов. Для увеличения коррозионной стойкости листовой малоуглеродистой стали (Ст3) было решено провести испытания комбинированных металлизационно-лакокрасочных покрытий с определение их стойкости при ускоренных лабораторных испытаниях.
1. Материалы и методы исследования. При выборе металлизационно-лакокрасочных покрытий учитывали условия эксплуатации аэротенков. Защита строительных конструкций от коррозии предусматривает применение металлизационно-лакокрасочных покрытий, эксплуатируемых в агрессивных средах. Металлизационный слой вследствие пористости и шероховатости поверхности обеспечивает хорошую адгезию по сравнению с рабочими согласно [4]. В качестве коррозионно-активных сред были взяты растворы 10 % серной кислоты, аммиака и смесь 0,1 % водного раствора сернокислого аммония с 0,1 % водным раствором сернокислого марганца. Коррозионные испытания проводили согласно требованиям, приведенным в [5].
Методика исследования коррозионного процесса пластин (50*25*4 мм) с покрытиями в агрессивных газовых средах сводилась к периодическому взвешиванию и визуальным осмотрам пластин, при которых фиксировалось нарушение целостности покрытия (появление вздутий, трещин и питтингов). Пластины с покрытиями предварительно взвешивали и затем на капроновой нити помещали в эксикатор, в котором находились стаканчики с агрессивной средой. Эксикаторы помещали в термостат, где поддерживали температуру ±40 °С. При этой температуре образцы находились 8 часов в течение каждых суток, остальное время распределялось на нагрев, охлаждение и выдержку при комнатной температуре (рис. 3, 4).
Ускоренное определение ресурса металлизационно-лакокрасочных покрытий проводили путем испытания образцов при несколько завышенных значениях температуры и концентрации агрессивной среды. В течение различных периодов времени образцы снимали с испытаний и проверяли на наличие подпленочной коррозии. Появление подпленочной коррозии определяли качественными реакциями на ион Fe2+ с помощью гексацианоферратом калия и на А13+ ализарином.
Нанесение лакокрасочных покрытий (лак фуррит-5М; лак Ф-10; эмаль ХП-799) на образцы с напыленным алюминиевым покрытием проводили по технологии, изложенной ниже:
Лак Ф-10 доводили до рабочей вязкости по вискозиметру ВЗ-4 (в течении 30 сек) смесью этилового спирта и ацетона в соотношении 1:1. Перед разбавлением до рабочей вязкости в лак Ф-10 вводили отвердитель № 1 в количестве 10% (вес.).
Лак фуррит-5М доводился до рабочей вязкости по вискозиметру ВЗ-4 (30 сек) растворителем 646. Перед применением в лак вводился отвердитель (раствор бензолсульфокислоты) в количестве 10 в.ч. на 150 в.ч. лака.
Эмаль на основе хлорсульфополиэтилена ХП-799 доводили до рабочей вязкости по вискозиметру ВЗ-4 (180...200 сек) ксилолом. Первоначально на образцы наносился один слой грунтовки ХС-068, вязкость по вискозиметру ВЗ-4 20.23 сек. Грунт и эмаль наносили с помощью кисти. Лакокрасочные материалы наносили на поверхность покрытия в 4.5 слоев.
Сушка каждого слоя лака Ф-10 и фуррит-5М, а также эмали ХП-799 проводилась при температуре 90 °С в течение 30 мин. Торцы образцов перед нанесением лакокрасочного покрытия изолировались пентопластом. Перед проведением дальнейших испытаний образцы с лакокрасочными покрытиями выдерживали в течение семи дней согласного [4], после чего на одном образце из каждой партии определяли толщину покрытия с помощью толщинометра ИТП-1-3. На этих же образцах проводили контроль адгезии покрытия методом решетчатого надреза [6]. Качество комбинированных покрытий (отсутствие сквозных пор) контролировалось с помощью дефектоскопа ЛКД-1.
Осмотр пластин производили четыре раза в месяц. Первоначально образцы взвешивались перед осмотром, но после того, как на поверхности лакокрасочных покрытий появилось шелушение, от гравиметрического метода отказались.
2. Результаты и их обсуждение.
2.1. Коррозионная стойкость комбинированных покрытий. На комбинированном покрытии (алюминий + лак Ф-10) в парах 10% раствора Н^04 через 172 часа испытаний проходило постепенное изменение цвета покрытия от черного до темно-коричневого. По прошествии трех месяцев появились точки микровздутий, количество которых по мере продолжения эксперимента увеличивалось и через четыре месяца достигло постоянной величины, после чего дальнейших изменений поверхности не наблюдалось.
Проведенные реакции на наличие подпленочной коррозии оказались отрицательными. Рассматриваемое покрытие в парах 10% раствора МН4ОН по прошествии двух недель изменило цвет от черного до темно коричневого. На некоторых образцах утрачен блеск покрытия, и появились микровздутия, число которых через месяц после начала испытаний достигло постоянной величины, после чего новых изменений не происходило. Подпленочной коррозии обнаружено не было. Характерной особенностью комбинированного покрытия алюминий + лак Ф-10, находящегося в смеси паров 10 % раствора Н^04 и 10 % раствора МН4ОН, является изменение цвета образцов после первой недели испытания от черного до темно-коричневого и появление белых точек соли на поверхности лака, которые удаляются фильтровальной бумагой.
На поверхности образцов с комбинированным покрытием (алюминий + фуррит-5М) в парах 10 % МН4ОН через две недели появились микровздутия, которые по мере увеличения времени проведения эксперимента приводили к нарушению целостности верхних слоев покрытия и вызывали его шелушение. На образце, снятом с испытания, были проведены качественные реакции на ионы Fe+2, А1+3, которые показали отсутствие подпленочной коррозии.
Через шесть месяцев испытаний на покрытии части образцов в местах микровздутий наблюдалось отслоение лакокрасочного покрытия до металлизационного покрытия. При очередной проверке образца на наличие подпленочной коррозии на присутствие ионов Fe+2 и А1+3 оказались положительными. Было обнаружено появление подпленочной коррозии под слоем лакокрасочного покрытия и металлиза-ционным подслоем.
На поверхности покрытия (алюминий + фуррит-5М) после месяца испытаний в парах 10 % Н^04 образовывались микровспучивания, разрушение которых привело в последствии к шелушению верхних слоев покрытия, в дальнейшем в местах микровздутий происходило отслоение лакокрасочного покрытия до алюминия. При контроле на присутствие ионов Fe+2 и А1+3 была обнаружена подпле-ночная коррозия.
На образцах с комбинированным покрытием (алюминий + фуррит-5М) в смеси паров 10 % МН4ОН + 10 % Н^04 наблюдали микровспучивания лакового покрытия в виде мелких пузырьков, некоторые из них впоследствии лопались, вызывая шелушение верхних слоев, а в дальнейшем приводили к образованию сквозных пор до алюминия. Проведенные аналитические реакции показали присутствие ионов Fe+2 и А1+3 через шесть месяцев от начала эксперимента.
Образцы с комбинированным покрытием, состоящим из слоя алюминия, слоя грунтовки ХС-068 и четырех слоев эмали ХП-799, находящиеся в парах 10 % H2SO4, 10 % ЫН40Н и смеси 10 % ЫН40Н + 10% Н^04 за время испытаний (9,5 месяцев) не имели изменений лакокрасочного покрытия. В смеси 0,1% растворов солей М^04 + (ЫН4^04 при t = +20 °С в течение восьми месяцев признаков разрушения не имели, при t = +40 °С данные образцы находились полтора месяца, изменений за этот промежуток времени не произошло. Контроль образцов на подпленочную коррозию показал ее отсутствие.
После девяти с половиной месяцев коррозионных испытаний в насыщенных парах Н^04, ЫН40Н и их смеси при t = +40 °С, а также в 0,1 % растворах солей М^04 + (N^^04 при t = +20 °С и t = +40 °С (один месяц) на образцах с лакокрасочным покрытием эмалью ХП-799 проводили контроль адгезии методом решетчатого надреза [6]. На всех образцах адгезия лакокрасочного покрытия после коррозионных испытаний соответствовала 1 баллу.
После десяти месяцев коррозионных испытаний в указанных выше средах на образцах с покрытием лаками Ф-10 и фуррит-5М также проводили контроль адгезии. На образцах с покрытием лаком Ф-10 после испытаний во всех вышеуказанных средах адгезия соответствовала 1-2 баллам.
На образцах с покрытием лаком фурит-5М после испытаний в насыщенных парах 10 % раствора ЫН40Н адгезия соответствовала 2 баллу, а после испытаний в насыщенных парах 10% раствора H2S04 и 0,1 % растворе смеси солей М^04 + (ЫН4^04 адгезия соответствовала 3 баллу.
2.2. Сравнительная коррозионная стойкость сварных металлоконструкций с покрытиями в среде хозяйственно-бытовых стоков очистных сооружений. Для обоснованного выбора типа защитных покрытий и прогнозирования их долговечности проводились не только ускоренные сравнительные лабораторные испытания, но и выполнялись натурные исследования в условиях воздействия агрессивных сред очистных сооружений г. Тулы.
Исследования проводились на образцах 65*25*2 мм из стали Ст3, без защитных покрытий и после их нанесения: металлизация алюминием, металлизация алюминием с последующим нанесением эпоксидной грунтовки ЭП-00-10. Образцы помещались в специально изготовленные касетницы из нержавеющей стали, при этом, не допускалось касания образцов друг с другом и со стенками касетни-цы. Длительность натурных испытаний составила 4560 часов.
Методика исследования коррозионного процесса сводилась к периодическому взвешиванию и визуальному осмотру образцов после 600, 1020, 2016 и 4560 часов выдержки, а также последующему металлографическому исследованию.
Проведенные испытания показали, что в условиях воздействия сред очистных сооружений коррозионные процессы образцов с защитными покрытиями протекают менее интенсивно, чем в модельных средах. Однако уже в начальный период испытания на поверхности всех образцов с алюминиевым покрытием, появились известковые наросты, которые являются продуктами жизнедеятельности бактерий.
На образцах формы 2 (двух пластин, соединенных встык под углом 90°) с комбинированным покрытием, также появились наросты и известковые отложения. Количество наростов и их размеры увеличивались при возрастании времени коррозионных испытаний.
После 4560 часов выдержки в очистных сооружениях на образцах с алюминиевым покрытием, произошло полное обрастание твердыми продуктами жизнедеятельности бактерий, в то время как на образцах с комбинированным покрытием произошло частичное обрастание.
На поверхности образцов с защитными покрытиями после механической обработки наблюдаются язвы кратерообразной формы, которые характеризуют процессы локального избирательного повреждения алюминиевого защитного слоя. Это в значительной степени снижает защитные свойства алюминиевого покрытия.
Поверхность конструкций, имеющих значительную площадь и различную ориентацию относительно потоков очищаемой воды, становится анодной по отношению к участкам, подвергающихся воздействию аэрированной среды.
Установлено, что штамм сульфат восстанавливающих бактерий является эффективным катодным деполяризатором при анаэробной коррозии алюминиевых сплавов. В этом случае, скорость коррозии на два порядка выше [7].
Механизм коррозии алюминиевых сплавов можно представить следующим образом: на поверхности, под воздействием жизнедеятельности бактерий, образуются вздутия и наросты. Анаэробна зона в этих местах становится анодом, а периферийная часть - катодом. При анодном растворении образуется А13+, а на катоде происходит образование атомарного водорода, который является питательной средой для других видов сульфатвосстанавливающих бактерий, вырабатывающих сероводород, являющийся значительным активатором коррозионного процесса. Проникновение среды, а, следовательно, и бактерий к поверхности раздела СтЗ-алюминиевое покрытие, приводит к аналогичным процессам, в результате которых образовавшийся сульфид железа может также способствовать усилению коррозионного процесса [1, 3].
Защита металлов от биокоррозии заключается в ограничении или уничтожении микроорганизмов. Выполнить это в условиях очистных сооружений практически невозможно. Поэтому предотвращение этого вредного воздействия можно добиться за счет применения лакокрасочных покрытий и полимерных материалов, обладающих биоцидными свойствами или включающие биоциды.
Для уменьшения обрастания были применены комбинированные покрытия, которые должны быть устойчивыми в среде эксплуатации и содержащие элементы, являющиеся ядами микроорганизмов.
Снижения обрастания можно добиться также за счет уменьшения шероховатости поверхности. Эксперименты, проведенные на образцах с алюминиевым покрытием, имеющих различную шероховатость, показали, что обрастание находится в прямой зависимости от размеров и формы микронеровностей поверхности. Уменьшение шероховатости в значительной степени снизило обрастание.
Наличие развитой шероховатости и пористости поверхности создает условия для расселения микроорганизмов, приводящее к активному обрастанию, которое способствует локализации и значительному ускорению коррозионного процесса.
Для устранения этого отрицательного фактора и повышения коррозионной стойкости, на алюминиевое покрытие наносили лакокрасочное покрытие - грунтовка ЭП-00-10, однослойное, двухслойное, трехслойное, последний слой с наполнителем из цинка.
Испытания, проведенные в очистных сооружениях, показали, что при нанесении одного слоя грунтовки обрастание уменьшается на 50 %, а нанесение грунтовки в два и три слоя с добавкой в последний слой мелкодисперсного цинка снижает обрастание на 90 % при базе испытаний 4560 часов.
На графиках, приведенных на рисунках 1 и 2 представлена кинетика протекания коррозионного процесса испытываемых образцов различной формы и с различными покрытиями. Из приведенных рисунков видно, что на скорость коррозии оказывает влияние не только вид покрытия, но и форма образцов, их ориентация в касетнице. Для всех образцов наблюдали немонотонное изменение веса, увеличивающегося в зависимости от усложнения формы, обусловленной в первую очередь наличием сварочных дефектов.
¿т/8, г/м2 Дш/ 150 100 50 0 -50 -100 -150 -200 8, гЛ А2 00 1ас
по 100 50 0 -50 -100 -150 -900
• •
* • 1 • •
? •
•
*
0 600 1200 18002400 3000 360042004800 т, час 6( )0 12 00 18 00 24 00 30 00 36 00 42 00 48 Т, 1
б
а
Дш/З, г/м2 1 «л Дт,;5, г/м2
100 50 0 -50 -100 -150 -200 100 50 0 -50 -100 -150 -200
•
■ ■
! 1 •
•
• Т
:
600 1200 18002400 3000360042004800 т, час 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 т, час
в г
Рис. 1. Кинетика коррозионного разрушения образцов различной формы из стали Ст3 с алюминиевым покрытием в среде очистных сооружений г. Тулы: а - плоских пластин (2*25*65 мм); б - двух пластин, сваренных под углом 90°угловым швом; в - двух пластин, соединенных сварным швом встык; г - двух пластин, соединенных внахлестку двумя лобовыми
швами
Проведение механических испытаний плоских образцов, сваренных встык и внахлест после 4560 часов выдержки в коррозионной среде, показали уменьшение прочности на 6%, что в большей степени связано с уменьшением сечения образцов и незначительным протекание локальной коррозии. Это также было подтверждено металлографическими исследованиями.
Проведенные коррозионные исследования, механические испытания, а также металлографические исследования показали, что качество алюминиевого покрытия, толщиной 250.300 мкм, нанесенного электродуговым, обеспечивает защиту металлических конструкций, изготавливаемых из стали Ст3 от воздействий агрессивных сред.
Дт/Э, г/м2 Дт/ 150 100 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 Л2
1X1 100 50 0 -50 -100 -150 -200 -250
•
• < I
•
• •
—»
• ■
0 600 1200 180024003000360042004800 т, час 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 г, час
б
а
Дт/З, г/м2 1 «п Дт/8, г/м2 1 см
100 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 С 100 50 0 -50 -100 -150 -200 -250
►
• 1
•
• •
•
600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 т, час 600 1200 18002400 3000 360042004800 т, час
в г
Рис. 2. Кинетика коррозионного разрушения образцов различной формы из стали Ст3 с комбинированным покрытием в среде очистных сооружений г. Тулы: а - плоских пластин (2*25*65 мм); б - двух пластин, сваренных под углом 90°угловым швом; в - двух пластин, соединенных сварным швом встык; г - двух пластин, соединенных внахлестку двумя
лобовыми швами
2.3. Корреляция между результатами ускоренных и натурных испытаний. Для оценки долговечности защитных покрытий, наносимых на металлические конструкции аэротенков, изготавливаемых из листовой стали Ст3, были проведены комплексные исследования. Анализ полученных экспериментальных результатов показывает, что в выбранных модельных средах, наиболее часто встречаемых в практике, в которых были проведены ускоренные коррозионные исследования, образцы показали стойкость в несколько раз меньшую, чем в средах очистных сооружений. В модельных средах скорость коррозионных процессов значительно выше, чем в средах очистных сооружений. На первых этапах натурных испытаний наиболее значимым фактором, определяющим коррозионный процесс, является микробиологическая коррозия.
Процесс начинался с образования слизей на поверхности образца, подтверждающих активное развитие микроорганизмов. При дальнейшем испытании в результате взаимодействия микроорганизмов с материалом защитного слоя покрытия из алюминия на поверхности образцов образовывались нерастворимые продукты коррозии в виде наростов. Анализ поверхности после механического соскабливания наростов показал, что под ними процесс коррозии протекает значительно быстрее, чем на поверхности с отсутствием наростов. Это согласуется с результатами работы [8], в которой показано, что скорость коррозии при биологическом повреждении может возрастать на несколько порядков.
Проведенные электрохимические исследования в модельных средах показали, что электрохимическая защита стали алюминиевым покрытием, а также комбинированными выражена сравнительно слабо. Следовательно, наблюдаемая удовлетворительная коррозионная стойкость защитного покрытия в основном определяется его изоляционным действием и высокой стойкостью.
Повышение данных свойств за счет дополнительно пропитки поверхности грунтовкой ЭП-00-10, позволило в несколько раз повысит коррозионную стойкость образцов из стали Ст3. Это было достигнуто за счет значительного снижения обрастания поверхности при нанесении лакокрасочного покрытия, которое способствует уменьшению локализации коррозионного процесса, а, следовательно, улучшает защитные свойства покрытий.
Как коррозионные исследования, так и определение физико-механических характеристик выявило значительное влияние структуры защитного слоя (пористости, микрорельефа, адгезионной и коге-зионной прочности) на долговечность покрытий. Из этого следует, что необходимо не только правильно выбирать виды защитного покрытия, как однослойного, так и многослойного, но и отработать режимы нанесения, обеспечивающие получение качественного металлизационного слоя.
Проведенные испытания на коррозионную стойкость образцов с алюминиевым покрытием, испытанных в натурных условиях, в 3.4 раза выше стойкости образцов при ускоренных лабораторных испытаниях и практически на порядок выше при нанесении слоя грунтовки. Дальнейшее повышение стойкости в 2.3 раза можно достичь за счет увеличения количества слоев грунтовки, а также добавки в их состав цинка, являющегося ядом для микроорганизмов. Испытания плоских образцов с двумя и тремя слоями грунтовки ЭП-00-10 и добавкой 6 % цинка в последний слой показали значительное снижение обрастания и как следствие - более высокую коррозионную стойкость.
Заключение. Проведенные исследования позволили с достаточной достоверностью спрогнозировать долговечность металлических конструкций с защитным комбинированным покрытием, которая в нашем случае при металлизации по рекомендованным режимам, обеспечивает прочность сцепления на уровне 50.60 МПа и пористости 6.8 %, которые могут эксплуатироваться более семи лет, а дополнительная обработка в направлении уменьшения микрорельефа покрытия за счет механической деформации, а также дополнительной пропитки позволит продлить срок эксплуатации конструкций до десяти лет.
Полученные результаты могут быть использованы при создании ресурсосберегающих технологий обработки материалов [9-17].
Список литературы
1. Физико-механические и коррозионные свойства металлических материалов, эксплуатируемых в агрессивных средах: монография / Н.Н. Сергеев, А.Н. Сергеев, С.Н. Кутепов, А.Е. Гвоздев, М.В. Ушаков, В.В. Извольский. Тула: Изд-во ТулГУ, 2019. 553 с.
2. Зеленко В.К., Сергеев Н.Н., Извольский В.В., Власов В.М. Физико-механические и эксплуатационные свойства защитных покрытий. Тула: Изд-во ТГПУ им. Л.Н. Толстого, 1999. 213 с.
3. Исследование коррозионной стойкости комбинированных защитных покрытий / Д.В. Малий, Н.Н. Сергеев, М.В. Ушаков, А.Н. Сергеев, С.Н. Кутепов, А.Е. Гвоздев // Сборник материалов VIII Международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (Москва. 19-22 ноября 2019 г.). М.: ИМЕТ РАН, 2019. С. 424-425.
4. ГОСТ 9083-78. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Методы ускоренных испытаний на долговечность в жидких агрессивных средах. М.: Издательство стандартов, 1989. 43 с.
5. ГОСТ 9.901.1-89. Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Общие требования к методам испытаний на коррозионное растрескивание. М.: Издательство стандартов, 1993. 21 с.
6. ГОСТ 15140-78 Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии (с Изменениями № 1, 2, 3). М.: Издательство стандартов, 1996. 13 с.
7. Великанов Л.Л., Панова O.A. Тимонин В.А. Влияние некоторых микроорганизмов на электрохимическое и коррозионное поведение конструкционных материалов // В кн.: Биологические повреждения строительных и промышленных материалов. Киев, 1978. С. 37.
8. Взаимодействие водорода с металлами / В.Н. Агеев, И.Н. Бекман, О.П. Бурмистрова и др.; под. ред. А.П. Захарова. М.: Наука, 1987. 296 с.
9. Комплексный подход к моделированию ресурсосберегающих процессов обработки и фрикционного взаимодействия металлических систем: монография / А.Е. Гвоздев, Н.Н. Сергеев, И.В. Минаев, А.Н. Сергеев, А.Д. Бреки, Д.В. Малий, А.А. Калинин, С.В. Сапожников, С.Н. Кутепов, Д.А. Провоторов.; под ред. д-ра техн. наук, проф. А.Е. Гвоздева. Тула: Изд-во ТулГУ, 2017. 232 с.
10. Моделирование процессов ресурсосберегающей обработки слитковых, порошковых, нано-структурных и композиционных материалов: монография / М.Х. Шоршоров, А.Е. Гвоздев, А.Н. Сергеев, С.Н. Кутепов, О.В. Кузовлева, Е.М. Селедкин, Д.С. Клементьев, А.А. Калинин.; изд. 2-е, исп. и доп. Тула: Изд-во ТулГУ, 2018. 359 с.
11. Особые состояния металлических систем и ресурсосберегающие технологии процессов обработки давлением композиционных материалов, сплавов цветных металлов, слитковых и порошковых сталей: монография / Н.Е. Стариков, А.Е. Гвоздев, С.Н. Кутепов, Н.Н. Сергеев, Р.В. Старков, А.В. Лаврушин, С.Н. Богомолов.; под редакцией профессора А. Е. Гвоздева. 2-е изд., доп. Рязань: РВВДКУ, 2019. 194 с.
12. Влияние процесса оплавления на когезионную прочность порошковых плазменных покрытий / Н.Н. Сергеев, М.В. Ушаков, А.Н. Сергеев, А.Е. Гвоздев, С.Н. Кутепов, О.В. Пантюхин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 2. С. 430-441.
13. Металлографические и коррозионные исследования металлических покрытий, напыляемых на сталь 12Х18Н9Т / Н.Н. Сергеев, М.В. Ушаков, А.Н. Сергеев, С.Н. Кутепов, А.Е. Гвоздев, А.А. Калинин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 7. С. 16-30.
14. Металлографические и коррозионные исследования металлических покрытий, напыляемых на сталь 30ХГСА / Н.Н. Сергеев, М.В. Ушаков, А.Н. Сергеев, С.Н. Кутепов, А.Е. Гвоздев, А.А. Калинин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 7. С. 35-52.
15. Увеличение износостойкости пористых газотермических покрытий путем химико-термической обработки / С.Г. Чулкин, А.Д. Бреки, А.А. Шатульский, А.Е. Гвоздев, С.Н. Кутепов, Е.В. Агеев // Вестник «Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева». 2020. № 1 (52). С. 71-77.
16. Закономерности формирования структуры частиц порошковых композиций на основе алюминия, получаемых механическим реакционным легированием / В.Н. Гадалов, А.Е. Гвоздев, А.Г. Колмаков, И.В. Ворначева, С.Н. Кутепов, Е.А. Ельников, Д.С. Алымов, Д.И. Нестеров // Материаловедение. 2019. № 7. С. 38-42.
17. Диффузионные процессы и их физико-математическое описание при сварке порошковых материалов / В.Н. Гадалов, Е.В. Скрипкина, А.Г. Беседин, А.Е. Гвоздев, С.Н. Кутепов, О.В. Пантюхин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. Вып. 7. С. 65-77.
Ушаков Михаил Витальевич, д-р техн. наук, профессор, imstulgu@pochta.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Кутепов Сергей Николаевич, канд. пед. наук, доцент, kutepov.sergei@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого,
Калинин Антон Алексеевич, заместитель директора по коммерческим вопросам, antony-ak@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Гречишкина Елизавета Алексеевна, студент, lizagreciskina 76@gmail. com, Россия, Тула, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого
RESEARCH OF THE CORROSION RESISTANCE OF COMBINED METALLIZATION AND PAINT
PROTECTIVE COATINGS
M.V. Ushakov, S.N. Kutepov, A.A. Kalinin, E.A. Grechishkina
The paper considers the corrosion resistance of metallization-paint coatings applied to low-carbon steel St3. It is shown that the additional impregnation of aluminum coatings with a layer of primer HS-068 and four layers of enamel HP-799 significantly increases their corrosion resistance. The conducted studies made it possible to predict with sufficient reliability the durability of metal structures with a protective combined coating, which in our case, when metallized according to the recommended modes, provides an adhesion strength of 50... 60 MPa and a porosity of 6... 8%, which can be operated for more than seven years, and additional processing in the direction of reducing the microrelief of the coating due to mechanical deformation, as well as additional impregnation will extend the service life of structures up to ten years.
Key words: electric arc metallization, combined coatings, corrosion resistance, welded joints.
Ushakov Mikhail Vital'yevich, doctor of technical science, professor, imstulgu@pochta.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Kutepov Sergey Nikolaevich, candidate of pedagogical science, kutepov.sergei@mail.ru, Russia, Tula, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University,
Kalinin Anton Alekseevich, deputy director for commercial affairs, antony-ak@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Grechishkina Elizaveta Alekseevna, student, lizagreciskina76@gmail.com, Russia, Tula, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University
