CC BY
11УДК 620.1:631.3
Никитченко С.Л., кандидат технических наук, доцент, заведующий научно-исследовательской лабораторией Серёгин А.А., доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой Сущенко Д.Н., Ишков И.В., студенты магистратуры
Азово-Черноморский инженерный институт - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Донской государственный аграрный университет»
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ АНТИКОРРОЗИОННЫХ СОСТАВОВ НА ПОВЕРХНОСТЯХ СТАЛЕЙ
Сельскохозяйственная техника является основным средством производства в агробизнесе. Сохраняемость техники в нерабочий период является важной производственной задачей, решение которой во многом зависит от уровня организации и технологии хранения машин. Применение антикоррозионных составов для защиты машин в период их длительного хранения позволяетзначительно снизить коррозионный износ [1, 2, 3]. Анализ состояния вопроса показывает, в современном сельскохозяйственном производстве серийные защитные материалы используются не в полной мере или их применение носит случайный характер. Владельцы техники для её защиты в период хранения чаще используют отработанные нефтепродукты, растворы извести или реже - битумные смеси. Для приготовления последних в качестве растворителя используют низкооктановый бензин или дизельное топливо в пропорциях от 1:2 до 1:5 (битум : растворитель). Исследования [1] показывают, что защитные свойства битумных смесей не уступают свойствам составов на основе серийных консервационных масел типа НГ (таблица 1).
На практике защитные составы на основе масел НГ, а также масла с присадкой АКОР-1 практически не применяются, поскольку это относительно затратная технология консервации машин. Применение битумных смесей ограничивается в основном трудоёмкостью процесса их приготовления. Также здесь имеет место риск воспламенения смеси и получения ожогов персоналом, когда в качестве растворителя используют бензин. В хозяйствах для защиты машин от коррозии чаще используют отработанные
моторные масла без добавления к ним присадок.
Современная наука не стоит на месте и учёные предлагают новые защитные составы - продукты осветления отработанных масел [4], гуммированные составы для защиты кузовов и рам разбрасывателей удобрений [5], материал жидкий цинк [6], а также большое многообразие мовилей и материалов на основе жидких резин, которые весьма перспективны для защиты сельхозмашин от коррозии и коррозионно-меха-нического изнашивания.
В данной работе выполнен сравнительный анализ защитных свойств некоторых современных антикоррозионных составов и отработанного моторного масла. Использование результатов исследования позволит снизить коррозионный износ сельскохозяйственной техники, а также затраты на поддержание её работоспособности и сохраняемости.
Методика исследования.
В работе для сравнения брались защитные составы, перечисленные в таблице 2.
Таблица 1.
Результаты сравнительных испытаний битумных смесей и серийных защитных составов [1].
Защитный состав Состояние поверхности после испытаний, месяцы
4 6 8 10 12
НГ-203А + + + + +
Битумная смесь (1:1+1:5) + + + + +
Масло М12В2 с присадкой АКОР-1: 5% 10% + + + + ОТК + ТК + ПК ОТК
Краска водоэмульсионная ТК ТК ПК СК СК
Без защиты СК СК СК СК СК
Условные обозначения:
+ отсутствие коррозии; ОТК- отдельные точки коррозии; ТК- точки коррозии; ПК - пятна коррозии; СК - сплошная коррозия.
Таблица 2.
Исследуемые антикоррозионные составы.
Наименование состава Стоимость, руб./ед.
Жидкий автоконсервант «Мовиль-люкс», в таре 1 л. 115
Мовиль Color Wax АС-487 аэрозоль 520 мл/12, в баллончике 195
Мастика резино-битумная (аэрозоль) 520 мл 071019 FL019 FILL INN, в баллончике 90
Отработанное моторное масло М10Г -
Ш'МШИРУМ
L АГРОТЕХНИКА
В качестве критерия оценки был принят коррозионный износ защищаемой поверхности, И [г/см2] или [г/м2]
Таблица 3.
Нанесение составов на стальные образцы.
И = т - т2
S
(1)
где т1 - масса образца стали до опыта, г;
т2 - масса образца стали после опыта и очистки от продуктов коррозии и защитного состава, г;
Я - площадь защищаемой поверхности стали, м2.
Номера образцов стали Наносимый состав
1; 6; 11 Без нанесения состава
2; 7; 12 Отработанное моторное масло М10Г
3; 8; 13 Жидкий автоконсервант «Мовиль-люкс»
4; 9;14 Мовиль Wax АС-487 аэрозоль
5; 10; 15 Мастика резино-битумная (аэрозоль)
Рисунок 1. Исследуемые стальные образцы до нанесения защитных составов.
»1
№2 Hrl NM №Ь
№7 РИЗ- №В НПО
СрлльЭ5
Сталь Н
С«Лц з
Ог(1*Си.т-ш- Жилми Ноянпь IHlHhP-hljyiH
HL'D UiLlHl ДОВ-rillb 1Ц1ШП1 i_Н>йMLTIh
Рисунок 2. Внешний вид образцов через месяц.
CrmixlS
(>чг* 1
Б<- J ФпмйоТЛН- Жчдлнц- Ml-uiL'Iu :"'г.|>ч:.|-Л-,|1>и1-
□ dil|H1bl HOI Ч4СГШ "wnn. lt- а >|L □ I:т. djp3»."lb.
Рисунок 3. Внешний вид образцов через год.
Сгплк, 2 3
Сгллз-. 1
Антикоррозионные составы наносились кистью на образцы из конструкционных сталей 3, 20 и 35 (рис. 1), которые применяются в сельхозмашиностроении. Все образцы пронумерованы, порядок нанесения защитных составов указан в таблице 3.
Взвешиваниеобразцов до нанесения защитных составов и после нанесения и выдержки образцов под воздействием атмосферной влаги и осадков осуществлялось на лабораторных электронных весах МБВД ДМ20СЕ, с точностью до сотых долей грамма. Выдержка образцов на открытом воздухе производилась в течение одного года, после чего был определён критерий И для каждого защитного состава.
Результаты и их обсуждение. Внешний вид образцов после одного месяца выдержки показан на рисунке 2, а после года - на рисунке 3.
После месяца выдержки незащищённые поверхности сталей подвергаются сплошной коррозии (образцы № 1; 6; 11).
После года выдержки поверхность образцов, покрытых отработанным моторным маслом (образцы № 2; 7; 12), полностью поражена коррозией. Образцы, покрытые жидким мовилем (№ 3; 8; 13), имеют лишь пятна коррозии, которые занимают более 50% площади образцов, а образцы обработанные аэрозольным мовилем (№ 4; 9; 14) и резино-битумной смесью (№5; 10; 15) практически не подвержены коррозии.
Визуальные наблюдения в течение эксперимента показали, что отработанное масло обладает меньшими защитными свойствами по сравнению с серийными составами - мовилями всех видов и резино-битумной смесью. Плён-
ка отработанного масла почти полностью смывается с защищаемой поверхности через 3-4 месяца, при этом после 3-го месяца наблюдаются отдельные пятна коррозии, а после 5-ти месяцев - сплошные пятна коррозии по всем испытуемым стальным образцам, покрытым отработанным маслом.
250-,
200
О CN
X « 2 "С 150
S
100
50
0
■ _
НЕТ М10Г ЖМ
Защитный материал
Сталь Сталь 3 Сталь 20
35
□ Сталь 35 □ Сталь 20 □ Сталь 3
Рисунок 4. Величины коррозионного износа поверхностей сталей.
Для увеличения прилипаемо-сти масла к защищаемой поверхности необходимо применять присадки типа АКОР-1 или ПРАНА. По рекомендациям ВНИИТиН защитный состав на основе масла должен содержать 5...10% присадки, которую следует размешивать в теплом масле при 40, 50 0С [3]. Данные таблицы 1 говорят, что здесь более эффективной является концентрация присадки 10%.
Результаты расчёта величины коррозионного износа стальных поверхностей без их защиты и при использовании моторного масла М10Г и жидкого мовиля (ЖМ), выраженного в граммах потерянного металла на единицу площади представлены на диаграммах рисунка 4.
Анализ диаграмм рисунка 4 показывает, что жидкий мовиль более эффективен для защиты от коррозии на всем перечне сталей, чем отработанное моторное масло без присадок. Причём стали с большим содержанием углерода имеют несколько меньший коррозионный износ.
Заключение. В результате выполненных исследований можно сделать следующие выводы: 1. Отработанное моторное масло в чистом виде обладает меньшими защитными свойствами по сравнению с серийными составами - мо-вилями всех видов и резино-би-тумной смесью. Моторное масло в течение года в среднем на 42 % снижает коррозионный износ по сравнению с вариантом, когда поверхность ничем не защищена. Для повышения защитной способности отработанного масла и его прилипаемости к поверхности стали необходимо применять присадки типа АКОР-1 или ПРАНА.
2. При нанесении на защищаемую поверхность жидкого мовиля после года выдержки на 55,70 % снижает коррозионный износ по сравнению с вариантом, когда поверхность ничем не защищена. Также защита поверхности стали
Литература
1. Яковлев, Б.П. Защита сельскохозяйственной техники от коррозии / Б.П. Яковлев. - Москва: Колос, 1982. - 127 с.
2. Никитченко, С.Л. Защита сельскохозяйственной техники от коррозии при длительном хранении / С.Л. Никитченко // АгроСнабФорум. - 2010. - №10/80. - С. 22-24.
3. Справочник заведующего машинным двором / Сост. В.И. Добрин. - М.: Росагропромиздат, 1988. - 254 с.: ил.
4. Прохоренков, В.Д. Ресурсосберегающая технология защиты сельскохозяйственной техники от атмосферной коррозии / В.Д. Прохоренков, А.И. Петрашёв, Л.Г. Князева // Техника и оборудование для села. - 2007. - №10. - С. 24-27.
5. Подлекарев, Н.Н. Защита от коррозии машин для химизации / Н.Н. Подлекарев, М.Ю. Цапин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2001. - №8. - С. 34-35.
6. Лабунский, А.В. Жидкий цинк против коррозии / А.В. Лабунский // - Сельскохозяйственная техника. Обслуживание и ремонт. - 2006. - №10. - С. 50.
жидким мовилем на 24-38 % снижает потери металла от коррозии по сравнению с отработанным маслом М10Г.
3. На образцах, покрытых аэрозольными составами мовиля и ре-зино-битумной смеси, после года выдержки следов коррозии не обнаружено. Данные аэрозольные составы обладают наибольшими прилипающими и защитными свойствами.
4. Максимальным свойством прилипания к защищаемой поверхности обладает резино-би-тумная смесь. В отличие от остальных составов она изначально при нанесении прочно соединяется со стальной поверхностью, быстро застывает и не счищается, не собирает на себе пыль и мусор. При этом она обладает относительно меньшей стоимостью.
5. Полученные результаты дополняют результаты предыдущих исследований, которые представлены в таблице 1. Совокупность данных знаний о защитных свойствах различных антикоррозионных составов позволит более объективно подойти к обоснованию их выбора при подготовке сельскохозяйственной техники к длительному хранению.
