CC BY
15
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ (ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ) BUILDING MATERIALS AND PRODUCTS (TECHNICAL)
УДК 669.1:66.018.8:66.018.8
КОРРОЗИЯ СТАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ПОВЫШЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ
В. Е. РУМЯНЦЕВА1,2, В. С. КОНОВАЛОВА2, А. В. ОСЫКО2, А. В. ШЕНБЕРЕВА3
1 Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Российская Федерация, г. Иваново, 2 ФГБОУ ВО Ивановский государственный политехнический университет, Российская Федерация, г. Иваново
3 ООО «Мераком», Российская Федерация, г. Иваново E-mail: varrym@gmail.com, kotprotiv@yandex.ru, mechanic4991@gmail.com, sshenbereva@gmail.com
Температура оказывает значительное влияние на развитие коррозионного процесса на поверхности металлов и сплавов. Изучено коррозионное поведение железоуглеродистых сплавов в 0,1 н растворе серной кислоты при различных температурах. Определены показатели скорости коррозии для исследуемой системы «железоуглеродистый сплав - 0,1 н раствор серной кислоты» при различных температурах. Установлено, что при повышении температуры на 10 °С скорость анодного растворения железоуглеродистого сплава увеличивается в среднем в 2,3 раза. Определенные экспериментально значения энергии активации коррозионного процесса для исследуемых железоуглеродистых сплавов показывают, что процессы коррозии в растворе серной кислоты протекают по электрохимическому механизму. Установлено, что с увеличением содержания углеродной фазы в сплаве повышается энергия активации процесса коррозии, значит, коррозионные процессы на поверхности сплава начинают развиваться позднее. После начала коррозии при воздействии агрессивной среды растворение поверхности сплавов, содержащих большее количество углерода в составе, протекает быстрее. Большие потери массы железоуглеродистых сплавов с высоким содержанием углерода вызваны присутствием на их поверхности большого количества гальванических пар «железо - углерод».
Ключевые слова: кислотная коррозия, коррозия стали, скорость коррозии, влияние температуры, энергия активации.
CORROSION OF STEEL STRUCTURAL ELEMENTS WITH INCREASING TEMPERATURE
V. E. RUMYANTSEVA1,2, V. S. KONOVALOVA2, A. V. OSYKO2, A. V.SHENBEREVA3
1 Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education
«Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters»,
Russian Federation, Ivanovo, Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo State Polytechnic University», Russian Federation, Ivanovo
3 ООО «Merakom», Russian Federation, Ivanovo E-mail: varrym@gmail.com, kotprotiv@yandex.ru, mechanic4991@gmail.com, sshenbereva@gmail.com
Temperature has a significant impact on the development of the corrosion process on the surface of metals and alloys. The corrosion behavior of iron-carbon alloys in 0.1 N sulfuric acid solution at various temperatures has been studied. The corrosion rate indicators for the investigated system «iron-carbon alloy -0.1 N sulfuric acid solution» at various temperatures were determined. It was found that with an increase in
© Румянцева В. Е., Коновалова В. С., Осыко А. В. Шенберева А. В., 2022
131
temperature by 10 °C, the rate of anodic dissolution of an iron-carbon alloy increases by an average of 2.3 times. The experimentally determined values of the activation energy of the corrosion process for the studied iron-carbon alloys show that the corrosion processes in the sulfuric acid solution proceed by an electrochemical mechanism. It is established that with an increase of the carbon phase content in the alloy, the activation energy of the corrosion process increases, which means that corrosion processes on the alloy surface begin to develop later. After the onset of corrosion under the influence of an aggressive environment, the dissolution of the surface of alloys containing a larger amount of carbon in the composition proceeds faster. Large mass losses of iron-carbon alloys with a high carbon content are caused by the presence on their surface of a large number of galvanic pairs «iron - carbon».
Key words: acidic corrosion, steel corrosion, corrosion rate, temperature influence, energy of activation.
Введение
На скорость развития коррозии металлов и сплавов оказывает значительное влияние множество факторов, в частности состав сплава [1-7] и агрессивной среды [8-10], условия и срок эксплуатации [11-14, 21, 22], степень агрессивности среды [12-17], наличие защитной обработки [18-20]. Изменение температуры играет важную роль в протекании коррозионных процессов металлических изделий, оборудования и конструкций, поскольку оно влияет на скорость всех химических реакций [23, 24].
Два ключевых аспекта, которые характеризуют поведение материалов в условиях высокотемпературной коррозии, состоят, с одной стороны, в термодинамической оценке, предоставляющей информацию о потенциальных фазах, образующихся в результате коррозионной реакции, и в кинетическом режиме, который указывает скорость, с которой образуются эти фазы, что дает информацию о степени повреждения металлических сплавов [25, 26]. Данные о скорости развития и протекания коррозионных процессов на поверхности металлов и сплавов в различных условиях эксплуатации дают возможность сделать заключение о необходимости обеспечения дополнительной защиты от воздействия на них агрессивных сред, поскольку именно кинетика процессов разрушения металла определяет стойкость материала [27].
Известны исследования, посвященные изучению явления высокотемпературной коррозии металлов и сплавов, которое состоит из ряда различных механизмов, иногда со сложными взаимодействиями [28-31], установлению причин и факторов возникновения и развития коррозионного разрушения металлов под воздействием сред различной степени агрессивности [32, 33], разработке и улучшению инструментов для оценки стойкости материалов на основе соответствующих механизмов коррозии и термодинамических соображений, позволяющие разграничивать критические и менее критические ситуации [34, 35].
Значимость исследований коррозии определяется тремя аспектами: экономическими затратами, повышением срока службы оборудования и конструкций, сохранностью металлического фонда. Исследования высокотемпературной коррозии, несмотря на все бесценные достижения в прошлом, далеки от статичной ситуации. Поэтому изучение причин и разработка новых способов предотвращения коррозионного повреждения необходимы для снижения стоимости восстановления и ремонта металлических изделий и конструкций, а также для обеспечения долговечности и надежности их работы в различных условиях.
Коррозия металлов и сплавов в жидких средах в основном протекает по электрохимическому механизму [22, 36]. Электрохимическая коррозия начинается из-за возникновения на поверхности металла или сплава большого количества гальванических микропар при контакте с электролитом. В этом случае металл растворяется на анодных участках поверхности, и скорость растворения увеличивается в присутствии посторонних включений и загрязнений [22, 37].
Температура оказывает значительное влияние на скорость электрохимической коррозии металлов, поскольку она изменяет скорость диффузии агрессивных веществ к поверхности металла, перенапряжение электродных процессов и растворимость продуктов коррозии [38].
Температурная зависимость скорости коррозии железоуглеродистых сплавов в минеральных кислотах выражается экспоненциальным законом [39]:
л, -.4,- (1)
где: кт- показатель изменения массы образца, г/(м2 ч); А - постоянная, равная при Т=~ или 1/7=0; О - эффективная энергия активации процесса коррозии, кал/моль; Я - газовая постоянная (1,99 кал/(градмоль)); Т - температура, °К.
деления значений к<
В координатах 1/Т ВЫражение
(1) преобразуется в уравнение прямой:
(2)
Выражение (2) используется для опре-
при любых температурах графическим способом.
Неравномерность распределения температуры на различных участках поверхности металла приводит к появлению термогальванических коррозионных элементов, в которых более нагретые части обычно являются анодом, где коррозия протекает наиболее интенсивно [40].
Поэтому важно выявлять причины возникновения коррозии металлов и сплавов, изучать факторы, значительно влияющие на ускорение коррозионных процессов, и разрабатывать меры предотвращения коррозионного разрушения, для чего необходимо проводить глубокие исследования механизмов коррозионных процессов.
Материалы и методы
Для проведения исследования степени влияния повышения температуры на скорость коррозии изготовлены образцы из представленных в табл. 1 железоуглеродистых сплавов.
Таблица 1. Исследуемые марки
железоуглеродистых сплавов
Марка сплава Содержание углерода, %
Сталь 0,8кп 0.08
Сталь 10 0.1
Сталь 20 0.2
Ст3 0.14-0.22
Сталь 45 0.45
У7 0.7
СЧ-20 3.3-3.5
Перед проведением эксперимента образцы были зачищены наждачной бумагой, обезжирены в горячем содово-щелочном растворе, затем обработаны спиртовым раствором и взвешены на аналитических весах.
Для проведения исследований 3 образца сплава одной марки помещались в сосуд, наполненный 0,1 н раствором серной кислоты (рис. 1), где выдерживались при постоянной температуре в течение 2 часов. Эксперимент проводился при температурах 20, 35, 45, 55 и 65°С.
После завершения испытания и извлечения из сосуда образец промывался дистиллированной водой, протирался фильтровальной бумагой и взвешивался на аналитических весах для определения изменения массы. Вычисление показателей скорости коррозии проводилось по средним значениям изменений массы образцов при определенной температуре по формулам:
Кп —
Д т
(3)
(4)
где: кт - показатель изменения массы образцов, г/(м2 ч); Ат - изменение массы образцов, г; 5 - площадь поверхности образцов, м2; т - время коррозии, ч; Кп - глубинный показатель коррозии, мм/год; рме - плотность металла, г/см .
Рис. 1. Схема установки для исследования кислотной коррозии металлов при стандартных условиях: 1 - электронное реле; 2 - стеклянные крючки для подвешивания образцов; 3 - термометр; 4 - планка; 5 - стеклянный сосуд с электролитом (0,1 н раствор Н2Э04); 6 - испытываемые образцы; 7 - водяной термостат; 8 - электрический нагреватель; 9 - контактный термометр
Результаты и обсуждение
Результаты расчета значений показателя изменения массы образцов из железоуглеродистых сплавов при разных температурах представлены на рис. 2, а значений глубинного показателя коррозии - на рис. 3. Экспериментальные данные показывают, что с повышением температуры происходит ускорение коррозионного разрушения поверхности железоуглеродистых сплавов. Очевидно, что с повышением содержания углерода в составе сплава растворение металла происходит интенсивнее. Однако, изменения массы образцов из серого чугуна марки СЧ-20, в котором содержание углерода наибольшее из представленных сплавов, не является максимальным по сравнению с другими марками железоуглеродистых сплавов, как следовало бы ожидать. Это несоответствие может быть вызвано отличиями в структуре и фазовом составе чугуна и сталей [41, 42].
При стандартных условиях стали с содержанием углерода от 0,08 до 0,1 % корродируют с примерно одинаковой скоростью, показатель изменения массы находится в диапазоне 0,74-0,81 г/м ч. Сталь марки Ст3 корро-
дирует в 2,5 раза быстрее, чем Сталь 0,8кп. Сталь марки Сталь 45 корродирует в 2,3 раза быстрее, а сталь марки У7 - в 3 раза быстрее, чем сталь марки Ст3.
При повышении температуры до 65°С растворение стали марки Ст3 происходит в 14 раз быстрее по сравнению со сталью марки Сталь 0,8кп, в 5 раз быстрее по сравнению со сталями марок Сталь 10 и Сталь 20, а сталь У7 корродирует в 3,4 раза быстрее, чем сталь Ст3. При 65°С стали марок Ст3 и Сталь 45 корродируют с примерно одинаковой скоростью.
В табл. 2 указано, во сколько раз увеличивается скорость коррозии железоуглеродистых сплавов в 0,1 н растворе H2SO4 при повышении температуры по сравнению со значением, полученным при 20°С.
В табл. 3 показано во сколько раз в среднем меняется скорость коррозии исследуемых железоуглеродистых сплавов в 0,1 н растворе H2SO4 при изменении температуры на 10°С, то есть значения температурных коэффициентов химической реакции.
Рис. 2. Изменение отрицательного показателя изменения массы образцов из железоуглеродистых сплавов при коррозии в 0,1 н растворе H2SO4 при повышении температуры
250
20 30 40 50 60 70
Температура, °C
Рис. 3. Изменение глубинного показателя при коррозии в 0,1 н растворе Н2в04 образцов из железоуглеродистых сплавов при повышении температуры
Таблица 2. Сравнение изменения скорости коррозии железоуглеродистых сплавов в 0,1 н растворе H2SO4 при повышении температуры относительно 20 °С.
Марка сплава Температура, °С
20 35 45 55 65
Сталь 0,8кп - 1,5 2,9 4,6 6,2
Сталь 10 - 4,9 4,5 6 17,4
Сталь 20 - 2,1 9 27 35
Ст3 - 3 9 27 35
Сталь 45 - 1,7 2,7 9,6 17,1
У7 - 2,7 4,5 10,7 38,2
СЧ-20 - 4 9,5 19,8 44,8
Значения глубинного показателя коррозии (рис. 3) свидетельствуют о том, что при стандартных условиях стали марок Ст3, Сталь 10, Сталь 20, Сталь 45 и У7 являются понижено стойкими к воздействию агрессивных сред, Сталь 08кп - мало стойкой, чугун марки СЧ-20 является мало стойким к воздействию агрессивных сред. При повышенных температурах стали марок Сталь 0,8кп, Сталь 10, Сталь 20, Ст3, являются мало стойкими к воздействию агрессивных сред. Стали марок Сталь 45 и У7, а также чугун являются нестойкими к кислотной коррозии при повышенных температурах [43, 44].
В табл. 4 представлены рассчитанные значения энергии активации О процесса коррозии исследуемых железоуглеродистых сплавов в 0,1 н растворе серной кислоты. Получен-
Таблица 3. Среднее изменение скорости коррозии железоуглеродистых сплавов в 0,1 н растворе H2SO4 при изменении температуры на 10 °С.
Марка сплава Температурный коэффициент
Сталь 0,8кп 1,6
Сталь 10 2,3
Сталь 20 2,1
Ст3 2,5
Сталь 45 2,2
У7 2,65
СЧ-20 2,7
ные результаты показывают, что эффективная повышается с увеличением содержания угле-
энергия активации коррозионных процессов рода в составе сплава.
Таблица 4. Значения эффективной энергии активации О процесса коррозии для исследуемой системы «железоуглеродистый сплав - 0,1 н раствор серной кислоты»
Марка сплава Содержание углерода, % Q, кДж/моль
Сталь 0,8кп 0.08 37.85
Сталь 10 0.1 49.42
Сталь 20 0.2 50.41
Ст3 0.14-0.22 70.37
Сталь 45 0.45 54.5
У7 0.7 64.17
СЧ-20 3.3-3.5 69.63
Установленные значения эффективной энергии активации процесса коррозии для исследуемой системы «железоуглеродистый сплав - 0,1 н раствор Н^04» находятся в интервале 37,7-87,9 кДж/моль и свидетельствуют об электрохимической природе коррозионных процессов, протекающих на поверхности железоуглеродистых сплавов в жидкой кислой среде [45, 46]. Электрохимическое растворение металла на поверхности обусловлено возникновением гальванической пары «железо -углерод», и чем больше возникает таких пар, тем быстрее протекают коррозионные процессы в железоуглеродистом сплаве [47].
Заключение
При изучении степени влияния температуры на скорость кислотной коррозии железоуглеродистых сплавов установлено, что при повышении температуры происходит усиление развития коррозионных процессов и ускорение растворения металла. В железоуглеродистых сплавах с высоким содержанием углерода коррозия протекает быстрее. В среднем при повышении температуры на 10°С скорость
коррозии железоуглеродистых сплавов увеличивается в 2,3 раза.
Чем выше значение энергии активации, тем больше времени требуется для активации процесса коррозии на поверхности металла и сплава. Однако, поскольку высоким значением энергии активации соответствуют высокие значения содержания углерода в железоуглеродистом сплаве, после начала коррозии растворение металла с поверхности происходит интенсивнее. Это связано с тем, что с увеличением содержания углерода образуется большее число микрогальванических пар «железо - углерод» на поверхности сплава. Таким образом, с увеличением содержания углерода в железоуглеродистом сплаве снижается его коррозионная стойкость.
Повышение температуры способствует увеличению количества активных центров коррозии на поверхности металла и ускорению развития коррозионных процессов, поэтому необходимо предусматривать защиту металлических изделий, оборудования и конструкций, эксплуатируемых в условиях повышенных температур или подвергаемых температурному воздействию.
Список литературы
1. Herrasti P., Ponce De León C. and Walsh F. C. The corrosion behaviour of nanograined metals and alloys. Revista de metalurgia, 2012, vol. 48, issue 5, pp. 377-394. https://doi.org/10.3989/REVMETALM.1243
2. Królikowski A. Corrosion behaviour of amorphous and nanocrystalline alloys. Solid State Phenomena, 2015, vol. 227, pp. 11-14. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.22 7.11
3. Qian Y. H., Niu D., Xu J. J. and Li M. S. The influence of chromium content on the elec-
trochemical behavior of weathering steels. Corrosion Science, 2013, vol. 71, pp. 72-77. http://dx.doi.org/10.1016/j.corsci.2013.03.002
4. Prazâk M. and Barton K. The influence of alloying elements on the corrosion behaviour of single-phase alloys. Corrosion Science, 1965, vol. 5, issue 5, pp. 377-382. https://doi.org/ 10.1016/S0010-938X%2865%2990540-8
5. Ambat R., Davenport A. J., Scamans G. M. and Afseth A. Effect of iron-containing in-termetallic particles on the corrosion behaviour of aluminium. Corrosion Science, 2006, vol. 48, issue 11, pp. 3455-3471. http://dx.doi.org/10.1016/ j.corsci.2006.01.005
6. McCuen R. H. and Albrecht P. Effect of alloy composition on atmospheric corrosion of weathering steel. Journal of Materials in Civil Engineering, 2005, vol. 17, issue 2, p. 117. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2005) 17:2(117)
7. Ward L. P., Chen D. and O'Mullane A. P. The electrochemical corrosion behaviour of quaternary gold alloys when exposed to 3.5 % NaCl solution. Gold Bulletin, 2013, vol. 46, pp. 35-45. https://doi.org/10.1007/s13404-012-0079-0
8. Wasim M., Shoaib S., Mubarak N. M., Inamuddin and Asiri A. M. Factors influencing corrosion of metal pipes in soils. Environmental Chemistry Letters, 2018, vol. 16, pp. 861-879. https://doi.org/10.1007/s10311 -018-0731-x
9. Wang S., Yin X., Zhang H., Liu D. and Du N. Coupling effects of ph and dissolved oxygen on the corrosion behavior and mechanism of x80 steel in acidic soil simulated solution. Materials, 2019, vol. 12, issue 19, p. 3175. http://dx.doi.org/10.3390/ma12193175
10.Mazhar A. A., Arab S. T. and Noor E. A. The role of chloride ions and pH in the corrosion and pitting of Al-Si alloys. Journal of Applied Electrochemistry, 2001, vol. 31, issue 10, pp. 1131 -1140. http://dx.doi.org/10.1023/A:10120398 04089
11.Papavinasam S. Corrosion Control in the Oil and Gas Industry. Gulf Professional Publishing, London, Great Britain, 2014. 992 p. https://doi.org/10.1016/c2011 -0-04629-x
12.Ma H., Cheng X., Li G., Chen S., Quan Z., Zhao S. and Niu L. The influence of hydrogen sulfide on corrosion of iron under different conditions. Corrosion Science, 2000, vol. 42, issue 10, pp. 1669-1683. https://doi.org/10.1016/S0010-938X(00)00003-2
13.Wang W., Lu D., Li X. and Liang L. Risk Assessment and Material Suitability Evaluation on Static Equipment of Hydrofluoric Acid Al-kylation Unit. Processes, 2021, vol. 9, issue 8, p. 1464. https://doi.org/10.3390/pr9081464
14.Afanasyev A. V., Mel'Nikov A. A., Konovalov S. V. and Vaskov M. I. The Analysis of the Influence of Various Factors on the Development of Stress Corrosion Defects in the Main Gas Pipeline Walls in the Conditions of the European Part of the Russian Federation. International Journal of Corrosion, 2018, vol. 2018, article no. 1258379. http://dx.doi.org/10.1155/2018/1258379
15.Kutyrev A. E., Fomina M. A. and Chesnokov D. V. Simulation of the influence of test factors on the corrosion of metal materials tested for the aggressive influence of components of the industrial atmosphere in a salt spray chamber. Inorganic Materials: Applied Research, 2015, vol. 6, issue 4, pp. 327-335. http://dx.doi.org/10. 1134/S2075113315040152
16.Pedeferri P. Corrosion Factors. Corrosion Science and Engineering. Engineering Materials, Springer, Cham, 2018, pp. 119-143. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-97625-9_7
17.Wahyudi S., Gapsari F. and Awali H. Optimization of chemical environment condition towards corrosion rate of sulfuric acid resistant alloy metal (saramet) using response surface methodology. Applied Mechanics and Materials, 2017, vol. 493, pp. 733-738. https://doi.org/ 10.4028/ www.scientific.net/AMM.493.733
18.Grachev V. A., Rozen A. E., Kozlov G. V. and Rozen A. A. Mechanism of Pitting Corrosion Protection of Metals and Alloys. Oriental Journal of Chemistry, 2016, vol. 32, issue 2, pp. 845-850. http://dx.doi.org/10.13005/ojc/320209
19.Higgins G. L., Hullcoop R. S., Tur-goose S. and Bullough W. Surface pretreatment. Shreir's Corrosion, Elsevier Science, 2010, pp. 2483-2493. http://dx.doi.org/10.1016/B978-0444 52787-5.00132-3
20.Ryabova A. V., Es'Kova T. A., Karan-dashova N. S., Yatsenko E. A. and Smolii V. A. Coatings and enamels: Development of a method for improving the performance properties of glass-enamel coatings for steel. Glass and Ceramics, 2015, vol. 71, issues 9-10, pp. 327-329. http://dx.doi.org/10.1007/s10717-015-9680-z
21.Poulson B. Predicting and Preventing Flow Accelerated Corrosion in Nuclear Power Plant. International Journal of Nuclear Energy, 2014, vol. 2014, article no.423295.
22.Marcus P. Corrosion mechanisms in theory and practice. CRC Press, Boca Raton, 2011.941 p.
23.Matsch S. and Bohni H. Influence of temperature on the localized corrosion of stainless steels. Russian Journal of Electrochemistry, 2000, vol. 36, issue 10, pp. 1122-1128. http://dx.doi.org/10.1007/BF02757532
24.Dastgerdi A. A., Brenna A., Ormellese M., Pedeferri M. P. and Bolzoni F. Experimental design to study the influence of temperature, pH, and chloride concentration on the pitting and crevice corrosion of UNS S30403 stainless steel. Corrosion Science, 2019, vol. 159, p. 108160. https://doi.org/10.1016/J.C0RSCI.2019.108160
25.Ryl J., Gawel L., Cieslik M., Gerengi H., Lentka G. and Slepski P. Instantaneous impedance analysis of non-stationary corrosion process: A case study of carbon steel in 1M HCl. International Journal of Electrochemical Science, 2017, vol. 12, issue 7, pp. 6908-6919. http://dx.doi.org/10.20964/2017.07.15
26.Trinidad P., Barker D. and Walsh F. Corrosion of metals and its control. Afinidad, 1996, no. 53 (465), pp. 311-320.
27.Walsh F., Ottewill G. and Barker D. Corrosion and protection of metals: II. Types of
corrosion and protection methods. Transactions of the Institute of Metal Finishing, 1993, vol. 71, issue 3, pp. 117-120. http://dx.doi.org/10.1080/ 00202967.1993.11871002
28.Al-Sherrawi M. H., Lyashenko V., Edaan E. M. and Sotnik S. Corrosion of metal construction structures. International Journal of Civil Engineering and Technology, 2018, vol. 9, issue 6, pp. 437-446.
29.Cai Y., Zhao Y., Ma X., Zhou K. and Chen Y. Influence of environmental factors on atmospheric corrosion in dynamic environment. Corrosion Science, 2018, vol. 137, pp. 163-175. http://dx.doi.org/10.1016/j.corsci.2018.03.042
30.Song Q., Wang X., Pan B. and Wan L. Effect of relative humidity on corrosion of Q235 carbon steel under thin electrolyte layer in simulated marine atmosphere. Anti-Corrosion Methods and Materials, 2020, vol. 67, issue 2, pp. 187196. https://doi.org/10.1108/acmm-07-2019-2157
31.Cai L., Chen M., Wang Y., Chen C., Zhang L., Zhou H., Wu L. and Yan Y. Electrochemical corrosion behavior of bronze materials in an acid-containing simulated atmospheric environment. Materials and Corrosion, 2020, vol. 71, issue 3, pp. 464-473. https://doi.org/10.1002/ma co.201911196
32.Yuzevych V. M., Dzhala R. M. and Koman B. P. Analysis of metal corrosion under conditions of mechanical impacts and aggressive environments // Металлофизика и новейшие технологии. 2017. Т. 39. № 12. С. 1655-1667. http://dx.doi.org/10.15407/mfint.39.12.1655
33.Klyatis L. M. Establishment of accelerated corrosion testing conditions. Proceedings of Annual Reliability and Maintainability Symposium, Seattle, WA, USA, 2002, pp. 636-641. http://dx.doi.org/10.1109/RAMS.2002.981714
34.Mamedov K. A., Gamidova N. S. and Aliev S. T. Development of a New Multifunctional Inhibitor for Protecting Oil Industry Equipment From Corrosion. Chemical and Petroleum Engineering, 2019, vol. 55, issue 4, pp. 340-346. http://dx.doi.org/10.1007/s10556-019-00625-6
35.Boitsov B. V., Lesnevskiy L. N., Lyakhovetskiy M. A., Petukhov Y. V., Pruss E. M., Troshin A. E. and Ushakov A. M. Improving the safety of aluminum press molds by protecting them from wear and corrosion by the microarc oxidation method. Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2013, vol. 42, pp. 479-485. https://doi.org/10.3103/S1052618813060034
36.Hoar T. P. Electrochemical principles of the corrosion and protection of metals. Journal of Applied Chemistry, 2007, vol. 11, issue 4, pp. 121-130. http://dx.doi.org/10.1002/jctb.50101104 01
37.Petrescu S., Sebastian M. S., Nemtoi G. and Cretescu I. Study on metal anodic dissolu-
tion. Revista de Chimie, 2009, vol. 60, issue 5, pp. 462-467.
38.Gerasimov V. V. and Rozenfeld I. L. Effect of temperature on the rate of corrosion of metals. Bulletine of the Academy of Science of the USSR, Division of Chemical Science, 1957, vol. 6, pp. 1192-1197. https://doi.org/10.1007/BF01167 386
39.Blanks H. S. Arrhenius and the temperature dependence of non-constant failure rate. Quality and Reliability Engineering International, 1990, vol. 6, issue 4, pp. 259-265. https://doi.org/10.1002/QRE.4680060408
40.Emran K. M. Effects of concentration and temperature on the corrosion properties of the Fe-Ni-Mn alloy in HCl solutions. Research on Chemical Intermediates, 2015, vol. 41, pp. 35833596. https://doi.org/10.1007/s11164-013-1473-9
41.Theuwissen K., Lacaze J. and Laffont L. Structure of graphite precipitates in cast iron. Carbon N. Y., 2016, vol. 96, pp. 1120-1128. https://doi.org/10.1016/J.CARB0N.2015.10.066\
42.Campbell J. The structure of cast irons. Materials Science Forum, 2018, vol. 925, pp. 86-89. https://doi.org/10.4028/www.scientific. net%2FMSF.925.86
43.Rumyantseva V. E. and Konovalova V. S. Investigation of a Steel Local Corrosion in Chloride-Containing Media. Key Engineering Materials, 2020, vol. 872, pp. 7-13. https://doi.org/ 10.4028/www.scientific.net/KEM.872.7
44.Rumyantseva V. E. and Konovalova V. S. The Reinforced Concrete Reinforcement Corrosion Degradation Inhibition with Nitrates of Alkali and Alki-Earth Metals. Materials Science Forum, 2020, vol. 1011, pp. 72-78. https://doi.org/10. 4028/www.scientific.net/MSF.1011.72
45.Fouda A. S., Abousalem A. S. and El-Ewady G. Y. Mitigation of corrosion of carbon steel in acidic solutions using an aqueous extract of Tiliacordata as green corrosion inhibitor. International Journal of Industrial Chemistry, 2017, vol. 8, pp. 61-73. http://dx.doi.org/10.1007/s40090-016-0102-z
46.Lecante A., Robert F., Lebrini M. and Roos C. Inhibitive effect of Siparunaguianensis extracts on the corrosion of low carbon steel in acidic media. International Journal of Electrochemical Science, 2011, vol. 6, issue 11, pp. 5249-5264.
47.Prokopenko V. A., Lavrinenko E. N. and Pertsov N. V. The Role of Iron-Carbon Galvanic Contact in the Formation of Dispersed Iron Hydr(oxides) in Water and Electrolyte Solutions. Colloid Journal, 2001, vol. 63, issue 4, pp. 459463. http://dx.doi.org/10.1023/A:1016758006174
References
1. Herrasti P., Ponce De León C. and Walsh F. C. The corrosion behaviour of nanograined metals and alloys. Revista de metalurgia, 2012, vol. 48, issue 5, pp. 377-394. https://doi.org/10.3989/REVMETALM.1243
2. Królikowski A. Corrosion behaviour of amorphous and nanocrystalline alloys. Solid State Phenomena, 2015, vol. 227, pp. 11-14. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.22 7.11
3. Qian Y. H., Niu D., Xu J. J. and Li M. S. The influence of chromium content on the electrochemical behavior of weathering steels. Corrosion Science, 2013, vol. 71, pp. 72-77. http://dx.doi.org/10.1016/j.corsci.2013.03.002
4. Prazák M. and Barton K. The influence of alloying elements on the corrosion behaviour of single-phase alloys. Corrosion Science, 1965, vol. 5, issue 5, pp. 377-382. https://doi.org/ 10.1016/S0010-938X%2865%2990540-8
5. Ambat R., Davenport A. J., Scamans G. M. and Afseth A. Effect of iron-containing in-termetallic particles on the corrosion behaviour of aluminium. Corrosion Science, 2006, vol. 48, issue 11, pp. 3455-3471. http://dx.doi.org/ 10.1016/j.corsci.2006.01.005
6. McCuen R. H. and Albrecht P. Effect of alloy composition on atmospheric corrosion of weathering steel. Journal of Materials in Civil Engineering, 2005, vol. 17, issue 2, p. 117. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(2005) 17:2(117)
7. Ward L. P., Chen D. and O'Mullane A. P. The electrochemical corrosion behaviour of quaternary gold alloys when exposed to 3.5 % NaCl solution. Gold Bulletin, 2013, vol. 46, pp. 35-45. https://doi.org/10.1007/s13404-012-0079-0
8. Wasim M., Shoaib S., Mubarak N. M., Inamuddin and Asiri A. M. Factors influencing corrosion of metal pipes in soils. Environmental Chemistry Letters, 2018, vol. 16, pp. 861-879. https://doi.org/10.1007/s10311 -018-0731-x
9. Wang S., Yin X., Zhang H., Liu D. and Du N. Coupling effects of ph and dissolved oxygen on the corrosion behavior and mechanism of x80 steel in acidic soil simulated solution. Materials, 2019, vol. 12, issue 19, p. 3175. http://dx.doi.org/10.3390/ma12193175
10.Mazhar A. A., Arab S. T. and Noor E. A. The role of chloride ions and pH in the corrosion and pitting of Al-Si alloys. Journal of Applied Electrochemistry, 2001, vol. 31, issue 10, pp. 1131 -1140. http://dx.doi.org/10.1023/A:10120398 04089
11.Papavinasam S. Corrosion Control in the Oil and Gas Industry. Gulf Professional Pub-
lishing, London, Great Britain, 2014. 992 p. https://doi.org/10.1016/c2011 -0-04629-x
12.Ma H., Cheng X., Li G., Chen S., Quan Z., Zhao S. and Niu L. The influence of hydrogen sulfide on corrosion of iron under different conditions. Corrosion Science, 2000, vol. 42, issue 10, pp. 1669-1683. https://doi.org/10.1016/S0010-938X(00)00003-2
13.Wang W., Lu D., Li X. and Liang L. Risk Assessment and Material Suitability Evaluation on Static Equipment of Hydrofluoric Acid Al-kylation Unit. Processes, 2021, vol. 9, issue 8, p. 1464. https://doi.org/10.3390/pr9081464
14.Afanasyev A. V., Mel'Nikov A. A., Konovalov S. V. and Vaskov M. I. The Analysis of the Influence of Various Factors on the Development of Stress Corrosion Defects in the Main Gas Pipeline Walls in the Conditions of the European Part of the Russian Federation. International Journal of Corrosion, 2018, vol. 2018, article no. 1258379. http://dx.doi.org/10.1155/2018/1258379
15.Kutyrev A. E., Fomina M. A. and Chesnokov D. V. Simulation of the influence of test factors on the corrosion of metal materials tested for the aggressive influence of components of the industrial atmosphere in a salt spray chamber. Inorganic Materials: Applied Research, 2015, vol. 6, issue 4, pp. 327-335. http://dx.doi.org/10.1134/S2075113315040152
16.Pedeferri P. Corrosion Factors. Corrosion Science and Engineering. Engineering Materials, Springer, Cham, 2018, pp. 119-143. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-97625-9_7
17.Wahyudi S., Gapsari F. and Awali H. Optimization of chemical environment condition towards corrosion rate of sulfuric acid resistant alloy metal (saramet) using response surface methodology. Applied Mechanics and Materials, 2017, vol. 493, pp. 733-738. https://doi.org/10. 4028/www.scientific.net/AMM.493.733
18.Grachev V. A., Rozen A. E., Kozlov G. V. and Rozen A. A. Mechanism of Pitting Corrosion Protection of Metals and Alloys. Oriental Journal of Chemistry, 2016, vol. 32, issue 2, pp. 845-850. http://dx.doi.org/10.13005/ojc/320209
19.Higgins G. L., Hullcoop R. S., Tur-goose S. and Bullough W. Surface pretreatment. Shreir's Corrosion, Elsevier Science, 2010, pp. 2483-2493. http://dx.doi.org/10.1016/B978-044452787-5.00132-3
20.Ryabova A. V., Es'Kova T. A., Karan-dashova N. S., Yatsenko E. A. and Smolii V. A. Coatings and enamels: Development of a method for improving the performance properties of glass-enamel coatings for steel. Glass and Ceramics, 2015, vol. 71, issues 9-10, pp. 327-329. http://dx.doi.org/10.1007/s10717-015-9680-z
21.Poulson B. Predicting and Preventing Flow Accelerated Corrosion in Nuclear Power
Plant. International Journal of Nuclear Energy, 2014, vol. 2014, article no.423295.
22.Marcus P. Corrosion mechanisms in theory and practice. CRC Press, Boca Raton, 2011.941 p.
23.Matsch S. and Bohni H. Influence of temperature on the localized corrosion of stainless steels. Russian Journal of Electrochemistry, 2000, vol. 36, issue 10, pp. 1122-1128. http://dx.doi.org/10.1007/BF02757532
24.Dastgerdi A. A., Brenna A., Ormellese M., Pedeferri M. P. and Bolzoni F. Experimental design to study the influence of temperature, pH, and chloride concentration on the pitting and crevice corrosion of UNS S30403 stainless steel. Corrosion Science, 2019, vol. 159, p. 108160. https://doi.org/10.1016ZJ.C0RSCI.2019.108160
25.Ryl J., Gawel L., Cieslik M., Gerengi H., Lentka G. and Slepski P. Instantaneous impedance analysis of non-stationary corrosion process: A case study of carbon steel in 1M HCl. International Journal of Electrochemical Science, 2017, vol. 12, issue 7, pp. 6908-6919. http://dx.doi.org/10.20964/2017.07.15
26.Trinidad P., Barker D. and Walsh F. Corrosion of metals and its control. Afinidad, 1996, no. 53 (465), pp. 311-320.
27.Walsh F., Ottewill G. and Barker D. Corrosion and protection of metals: II. Types of corrosion and protection methods. Transactions of the Institute of Metal Finishing, 1993, vol. 71, issue 3, pp. 117-120. http://dx.doi.org/10.1080/ 00202967.1993.11871002
28.Al-Sherrawi M. H., Lyashenko V., Edaan E. M. and Sotnik S. Corrosion of metal construction structures. International Journal of Civil Engineering and Technology, 2018, vol. 9, issue 6, pp. 437-446.
29.Cai Y., Zhao Y., Ma X., Zhou K. and Chen Y. Influence of environmental factors on atmospheric corrosion in dynamic environment. Corrosion Science, 2018, vol. 137, pp. 163-175. http://dx.doi.org/10.1016/j.corsci.2018.03.042
30.Song Q., Wang X., Pan B. and Wan L. Effect of relative humidity on corrosion of Q235 carbon steel under thin electrolyte layer in simulated marine atmosphere. Anti-Corrosion Methods and Materials, 2020, vol. 67, issue 2, pp. 187196. https://doi.org/10.1108/acmm-07-2019-2157
31.Cai L., Chen M., Wang Y., Chen C., Zhang L., Zhou H., Wu L. and Yan Y. Electrochemical corrosion behavior of bronze materials in an acid-containing simulated atmospheric environment. Materials and Corrosion, 2020, vol. 71, issue 3, pp. 464-473. https://doi.org/10.1002/ ma-co.201911196
32.Yuzevych V. M., Dzhala R. M. and Koman B. P. Analysis of metal corrosion under conditions of mechanical impacts and aggressive
environments. Metallofizika I noveishie tekhnologii, 2017, vol. 39, no. 1, pp. 1655-1667. http://dx.doi.org/10.15407/mfint.39.12.1655
33.Klyatis L. M. Establishment of accelerated corrosion testing conditions. Proceedings of Annual Reliability and Maintainability Symposium, Seattle, WA, USA, 2002, pp. 636-641. http://dx.doi.org/10.1109/RAMS.2002.981714
34.Mamedov K. A., Gamidova N. S. and Aliev S. T. Development of a New Multifunctional Inhibitor for Protecting Oil Industry Equipment From Corrosion. Chemical and Petroleum Engineering, 2019, vol. 55, issue 4, pp. 340-346. http://dx.doi.org/10.1007/s10556-019-00625-6
35.Boitsov B. V., Lesnevskiy L. N., Lyakhovetskiy M. A., Petukhov Y. V., Pruss E. M., Troshin A. E. and Ushakov A. M. Improving the safety of aluminum press molds by protecting them from wear and corrosion by the microarc oxidation method. Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 2013, vol. 42, pp. 479-485. https://doi.org/10.3103/S1052618813060034
36.Hoar T. P. Electrochemical principles of the corrosion and protection of metals. Journal of Applied Chemistry, 2007, vol. 11, issue 4, pp. 121-130. http://dx.doi.org/10.1002/jctb.5010110 401
37.Petrescu S., Sebastian M. S., Nemtoi G. and Cretescu I. Study on metal anodic dissolution. Revista de Chimie, 2009, vol. 60, issue 5, pp. 462-467.
38.Gerasimov V. V. and Rozenfeld I. L. Effect of temperature on the rate of corrosion of metals. Bulletine of the Academy of Science of the USSR, Division of Chemical Science, 1957, vol. 6, pp. 1192-1197. https://doi.org/10.1007/BF0116 7386
39.Blanks H. S. Arrhenius and the temperature dependence of non-constant failure rate. Quality and Reliability Engineering International, 1990, vol. 6, issue 4, pp. 259-265. https://doi.org/10.1002/QRE.4680060408
40.Emran K. M. Effects of concentration and temperature on the corrosion properties of the Fe-Ni-Mn alloy in HCl solutions. Research on Chemical Intermediates, 2015, vol. 41, pp. 35833596. https://doi.org/10.1007/s11164-013-1473-9
41.Theuwissen K., Lacaze J. and Laffont L. Structure of graphite precipitates in cast iron. Carbon N. Y., 2016, vol. 96, pp. 1120-1128. https://doi.org/10.1016/J.CARB0N.2015.10.066\
42.Campbell J. The structure of cast irons. Materials Science Forum, 2018, vol. 925, pp. 86-89. https://doi.org/10.4028/ www.scientific.net% 2FMSF.925.86
43.Rumyantseva V. E. and Konovalova V. S. Investigation of a Steel Local Corrosion in Chloride-Containing Media. Key Engineering Materials, 2020, vol. 872, pp. 7-13.
2(43) / 2022, ISSN 2658-6223
https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.87 2.7
8, pp. 61-73. http://dx.doi.org/10.1007/s40090-016-0102-z
44.Rumyantseva V. E. and Konovalova V. S. The Reinforced Concrete Reinforcement Corrosion Degradation Inhibition with Nitrates of Alkali and Alki-Earth Metals. Materials Science Forum, 2020, vol. 1011, pp. 72-78. https://doi.org/ 10.4028/www.scientific.net/MSF.1011.72
46.Lecante A., Robert F., Lebrini M. and Roos C. Inhibitive effect of Siparunaguianensis extracts on the corrosion of low carbon steel in acidic media. International Journal of Electrochemical Science, 2011, vol. 6, issue 11, pp. 5249-5264.
45.Fouda A. S., Abousalem A. S. and El-Ewady G. Y. Mitigation of corrosion of carbon steel in acidic solutions using an aqueous extract of Tiliacordata as green corrosion inhibitor. International Journal of Industrial Chemistry, 2017, vol.
47.Prokopenko V. A., Lavrinenko E. N. and Pertsov N. V. The Role of Iron-Carbon Galvanic Contact in the Formation of Dispersed Iron Hydr(oxides) in Water and Electrolyte Solutions. Colloid Journal, 2001, vol. 63, issue 4, pp. 459463. http://dx.doi.org/10.1023/A:1016758006174
Румянцева Варвара Евгеньевна
доктор технических наук, профессор, член-корреспондент РААСН
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России,
Российская Федерация, г. Иваново
профессор кафедры естественнонаучных дисциплин
ФГБОУ ВО Ивановский государственный политехнический университет,
Российская Федерация, г. Иваново
директор Института информационных технологий, естественных и гуманитарных наук, зав.кафедрой естественных наук и техносферной безопасности E-mail: varrym@gmail.com Rumyantseva Varvara Evgenievna
doctor of technical sciences, professor, corresponding member of the RAACS
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of
State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination
of Consequences of Natural Disasters»,
Russian Federation, Ivanovo
professor of the department of natural sciences
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education
«Ivanovo State Polytechnic University»,
Russian Federation, Ivanovo
director of the Institute of information technology, natural sciences and humanities, head of the department of natural sciences and technosphere safety E-mail: varrym@gmail.com
Коновалова Виктория Сергеевна
ФГБОУ ВО Ивановский государственный политехнический университет, Российская Федерация, г. Иваново
кандидат технических наук, доцент кафедры естественных наук и техносферной безопасности E-mail: kotprotiv@yandex.ru Konovalova Viktoriya Sergeevna
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo State Polytechnic University», Russian Federation, Ivanovo
candidate of technical sciences, docent of the department of natural sciences and technosphere safety E-mail: kotprotiv@yandex.ru
Осыко Валентин Алексеевич
ФГБОУ ВО Ивановский государственный политехнический университет,
Российская Федерация, г. Иваново
аспирант
E-mail: mechanic4991@gmail.com Osyko Valentin Alekseevich
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education
«Ivanovo State Polytechnic University», Russian Federation, Ivanovo postgraduate student E-mail: mechanic4991@gmail.com
Шенберева Александра Вячеславовна ООО «Мераком»
Российская Федерация, г. Иваново
инженер-проектировщик
E-mail: sshenbereva@gmail.com
Shenbereva Alexandra Vyacheslavovna
ООО «Merakom»
Russian Federation, Ivanovo
design engineer
E-mail: sshenbereva@gmail.com
