Научная статья на тему 'Влияние минеральных компонентов смазок на коррозионную стойкость металлов и сплавов'

Влияние минеральных компонентов смазок на коррозионную стойкость металлов и сплавов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
273
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СРЕДНЯЯ УДЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ / ТОРСИОЛ-55 / ШУНГИТ / СЕРПЕНТИН / ИК-СПЕКТРОСКОПИЯ / ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКАЯ ЧАСТОТА / AVERAGE SPECIFIC RATE OF ELECTROCHEMICAL CORROSION / TORSIOL-55 / SCHUNGITE / SERPENTINE / IR SPECTROSCOPY / CHARACTERISTIC FREQUENCY

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Шумилова Марина Анатольевна, Тарасов Валерий Васильевич, Новиков Виктор Николаевич

Методом ускоренного химического определения коррозионной стойкости металлов проведено исследование образцов стали 65Г в различных условиях. Исследованы факторы минеральных компонентов, добавленных в состав Торсиола-55, влияющие на скорость коррозии металла. Установлено, что введение в состав смазки, покрывающей поверхность металла, шунгита и серпентина значительно уменьшают среднюю удельную скорость электрохимической коррозии в кислых растворах-электролитах, но не оказывают существенного влияния на коррозионный процесс в щелочных растворах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Шумилова Марина Анатольевна, Тарасов Валерий Васильевич, Новиков Виктор Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENCE OF MINERAL COMPONENTS OF LUBRICANTS ON CORROSION RESISTANCE OF METALS AND ALLOYS

Since people began to use metal in their everyday life, the solution to the problem of corrosion is the main task of mankind, which is still possible to solve only partially. Despite the alternative production of materials based on hydrocarbons, the use of metals is only increasing, so effective and affordable anticorrosion lubricant is becoming increasingly in demand. The aim of the presented work is to study the effect of mineral lubricant components on the resistance of metals to electrochemical corrosion under standard conditions and model solutions. Tests for corrosion resistance of samples of metal ropes made of steel 65G were carried out according to GOST 9.912 89 by the method of accelerated chemical determination of corrosion resistance of materials in the electrolyte with full immersion of the sample in a corrosive environment. Knowing the total mass loss of parallel samples, the total surface area of parallel samples and the duration of the test, the average specific corrosion rate (Vm) was calculated. To study the effect of temperature conditions, the samples under investigation were immersed in heated Torsiol-55 as well as in its mixture with mineral additives and kept there for 10 minutes at a temperature of ≈110 ° C, after which they were lowered into the ferric chloride solution for 24 hours. IR spectra of mineral additives were recorded on an IR spectrometer with Fourier transform FSM 1202 (St. Petersburg, Russia) in the form of transmission curves T,% ν in the range of 400-5500 cm-1 relative to air. Preparation of test samples of silicates for spectroscopic studies was carried out by pressing tablets containing 1 mg of minerals and 250 mg of KBr in the qualification "extra clean". According to experimental data, coating the sample with lubricant reduces the corrosion rate by half. The addition of mineral additives to the coating reduces the specific speed by 20 times. Treatment of the sample with heated Torsiol-55 reduces the corrosion rate of the metal by 28.7 times compared to the rate at room temperature. Under similar conditions, samples coated with a mixture of Torsiol and mineral additives showed a decrease in the corrosion rate of 9.3 times. As follows from the experimental data, in slurry solutions the average corrosion rate of metallic samples fell compared to the rate in the standard solution of more than 200 times. The treatment of samples with lubricant at room temperature resulted in a decrease in the average corrosion rate of more than 8000 times. The introduction of mineral additives into the lubricant reduces the corrosion rate by more than 800 times compared to the standard solution. Preliminary heating of metal samples in the lubricant leads to a significant increase in its corrosion rate in the manure filtrate (~ 500 times), while the mixture of lubricant with mineral additives increases the corrosion rate by ~5 times. According to the data of IR spectroscopy of mineral components, a significant decrease in the corrosion rate of the samples both at room temperature and at elevated temperature is due to the peculiarities of their chemical composition.

Текст научной работы на тему «Влияние минеральных компонентов смазок на коррозионную стойкость металлов и сплавов»

УДК 620.193.041:546.72

ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ СМАЗОК НА КОРРОЗИОННУЮ СТОЙКОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

1 ШУМИЛОВА М. А., 1 ТАРАСОВ В. В., 2НОВИКОВ В. Н.

1 Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения РАН, 426067, г. Ижевск, ул. Т. Барамзиной, 34

2 Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11

АННОТАЦИЯ. Методом ускоренного химического определения коррозионной стойкости металлов проведено исследование образцов стали 65Г в различных условиях. Исследованы факторы минеральных компонентов, добавленных в состав Торсиола-55, влияющие на скорость коррозии металла. Установлено, что введение в состав смазки, покрывающей поверхность металла, шунгита и серпентина значительно уменьшают среднюю удельную скорость электрохимической коррозии в кислых растворах-электролитах, но не оказывают существенного влияния на коррозионный процесс в щелочных растворах.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: средняя удельная скорость электрохимической коррозии, Торсиол-55, шунгит, серпентин, ИК-спектроскопия, характеристическая частота.

ВВЕДЕНИЕ

С того момента, как люди стали использовать в своем обиходе металл, решение проблемы коррозии является основной задачей человечества, которую до сих пор удается решить лишь частично. В среднем экономика каждой цивилизованной страны ежегодно теряет до 8 ^ 12 % валового продукта из-за различных видов коррозии черных и цветных металлов. В частности, стальные канаты эксплуатируются в широком диапазоне температур от -50 до +50 °С и влажности от 60 до 100 % в разных условиях: под открытым небом, в шахтах, нефтяных и газовых скважинах, в морской и пресной воде, в природных средах на фермах, в разбавленных кислотах и щелочах.

Несмотря на альтернативное производство материалов на основе углеводородов, применение металлов только увеличивается, поэтому эффективная и доступная по цене антикоррозионная смазка становится все больше востребованной. Защита стальных канатов от коррозии обеспечивается не только покрытием проволоки цинком, никелем, хромом и другими металлами, но и использованием канатных смазок с добавлением минеральных компонентов.

Целью представленной работы является исследование влияния минеральных компонентов смазки на стойкость металлов к электрохимической коррозии в стандартных условиях и модельных растворах.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

По характеру разрушения поверхности металла коррозию подразделяют на равномерную и местную. Местной коррозией, или питтингом, называют разрушения локального типа, наблюдаемые в тех случаях, когда скорость коррозии на отдельных участках выше, чем на других. Если значительное разрушение сосредоточено на относительно маленьких участках поверхности металла, возникают глубокие точечные поражения, если площадь разрушения больше и глубина невелика - возникают язвенные поражения. Питтинговая коррозия, как правило, более опасна, чем равномерная, так как процесс протекает на большую глубину.

Испытания на коррозионную стойкость образцов металлических канатов из стали 65Г проводили согласно ГОСТ 9.912-89 методом ускоренного химического определения коррозионной стойкости материалов в электролите [1] при полном погружении образца в коррозионную среду. Исследованию подвергались плоские круглые образцы площадью не менее 600 мм с отверстием для подвешивания на расстоянии 5 мм от верхней кромки, поверхность которых обрабатывалась наждачной бумагой с последовательно убывающей величиной зерна абразива до придания поверхности гладкого блестящего вида. После шлифовки образцы промывали струей водопроводной воды с одновременным протиранием фильтровальной бумагой, обезжиривали этиловым спиртом, ополаскивали дистиллированной водой и высушивали фильтровальной бумагой. Затем поверхность части образцов обрабатывали канатной смазкой марки Торсиол-55 (вариант 2), а в другой группе -смесью Торсиола с шунгитом и серпентином в соотношении: Торсиол-55 - 90 % + шунгит -3,3 % + серпентин - 6,7 % (вариант 3). Последний состав показал лучшие результаты при испытаниях канатов на долговечность [2]. Подготовленные образцы и исходные образцы стали без покрытия (вариант 1) взвешивали на аналитических весах ВЛР-200 с погрешностью ±0,05 мг, подвешивали на леске и помещали в 10%-ный водный раствор гексагидрататрихлорида железа (далее - коррозионная среда) на 24 часа. Объем раствора соли составлял не менее 10 см3 на 1 см2 площади поверхности образца.

После испытания с образцов, покрытых смазкой, удаляли с помощью фильтровальной бумаги покрытие, обезжиривали растворителем 646, затем все образцы промывали в струе водопроводной воды, ополаскивали дистиллированной водой, тщательно высушивали

фильтровальной бумагой и вновь взвешивали на аналитических весах.

2 1

Среднюю удельную скорость коррозии (Ут), г-м" •ч- , вычисляли по формуле

ут= ^т .Ш4,

т ^. I

где Ат - суммарная потеря массы параллельных образцов, г; £ - суммарная площадь поверхности параллельных образцов, см2; ^ - продолжительность испытания, ч.

Для изучения влияния температурных условий нанесения покрытия на скорость коррозии, исследуемые образцы опускались в нагретый Торсиол-55, а также в его смесь с минеральными добавками и выдерживались там в течение 10 мин при температуре ~ 110 °С, после чего опускались в раствор хлорного железа на 24 часа.

ИК-спектры минеральных добавок регистрировали на ИК-спектрометре с Фурье-преобразованием ФСМ 1202 (Санкт-Петербург, Россия) в виде кривых пропускания Т, % - V в области 400 - 5500 см-1 относительно воздуха. Разрешение спектров составляло 1 см-1, суммирование осуществлялось по 16 сканам. Подготовку исследуемых образцов силикатов для спектроскопических исследований проводили прессованием таблеток, содержащих по 1 мг минералов и 250 мг КВг квалификации «осч».

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Изучению кинетики электрохимической коррозии образцов канатной стали была посвящена ранее опубликованная нами работа [3]. В продолжение развития темы проведено исследование по влиянию температурных условий нанесения покрытий на скорость коррозии. Результаты эксперимента в стандартной коррозионной среде (рН = 3,0) представлены в табл. 1.

По химическому составу сталь 65 Г, применяемая как износостойкий сплав, на 97 % состоит из железа. Согласно теории электрохимической коррозии, данный процесс обусловлен работой целой сети короткозамкнутых гальванических элементов на поверхности металла.

Суммарная реакция в аэрируемых условиях имеет вид:

Бе + Н2О + / О2 ^Бе(ОН)2,

учитывая наличие растворенного кислорода в растворе, железо (II) легко переходит в железо (III), что делает процесс необратимым:

2 Бе(ОН)2 + Н2О + / О2 ^ 2 Бе(ОН)з.

Таблица 1

Средняя удельная скорость коррозии образцов каната в растворе хлорида железа (III)

Вариант Скорость коррозии, Ут,г-м"2-ч-1

20 °С 110 °С

1 43,795

2 21,702 0,755

3 2,160 0,234

Как следует из табличных данных, покрытие образца смазкой уменьшает скорость коррозии вдвое, а введение в состав покрытия минеральных добавок снижает удельную скорость в 20 раз. Погружение образца в нагретый Торсиол-55 снижает скорость коррозии металла в 28,7 раза по сравнению со скоростью при нанесении покрытия в условиях комнатной температуры (табл. 1). В аналогичных условиях образцы, покрытые смесью Торсиола с минеральными добавками, показали уменьшение скорости коррозии в 9,3 раза. Таким образом, в аэрируемых условиях в присутствии раствора солей металлов, обусловливающую кислую среду в результате гидролиза, нанесение Торсиола с минеральными добавками на поверхность металла, снижает среднюю удельную скорость коррозии более, чем в 20 раз. Предварительная обработка металлической поверхности горячей смесью уменьшает удельную скорость коррозии еще практически на порядок.

Поскольку исследуемые металлические канаты применяются на фермах крупного рогатого скота, то нами было проведено изучение средней скорости их коррозии в модельных растворах - фильтратах навозной жижи с рН = 8,1, результаты которых представлены в табл. 2.

Таблица 2

Средняя удельная скорость коррозии образцов каната в модельном растворе

Вариант Скорость коррозии, Ут,гм"2-ч-1

20 °С 110 °С

1 0,0218

2 0,0027 1,4078

3 0,0026 0,0131

Как следует из экспериментальных данных, в модельных растворах средняя скорость коррозии металлических образцов без обработки Торсиолом упала по сравнению со скоростью в растворе соли железа более чем в 200 раз. Обработка образцов смазкой при комнатной температуре привела к уменьшению средней скорости коррозии более 8000 раз, введение минеральных присадок уменьшает скорость коррозии более, чем в 800-кратном количестве по сравнению с раствором железа в качестве коррозионной среды.

Следует отметить, что для модельных растворов обработка поверхности металлических образцов консистентной (пластичной) смазкой и ее смесью с минеральными компонентами не оказывает существенного влияния на среднюю удельную скорость коррозии. В модельном растворе наличие защитного покрытия на металлической поверхности ведет к уменьшению скорости коррозии в среднем в 8 раз по сравнению с необработанной поверхностью образца металла. Предварительный нагрев образцов металла в консистентной (пластичной) смазке ведет к существенному повышению его скорости коррозии в слабощелочном растворе (~ 500 раз), в то время как его смесь с минеральными присадками увеличивает скорость коррозии в ~ 5 раз.

Уменьшение скорости коррозии в слабощелочном растворе объясняется [4] не только меньшей концентрацией иона гидроксония, но и тем, что в них легче образуются пассивирующие плёнки основного характера. Полученные данные (табл. 1 и 2) убедительно свидетельствуют, что увеличение щелочности среды (повышение величины рН) снижают скорость коррозии металлических образцов в аналогичных условиях эксперимента. С другой стороны, наличие кислорода воздуха обусловливает протекание коррозионных процессов, а поскольку в навозной жиже практически нет свободного кислорода, то скорость процесса резко уменьшается; при этом навоз оказывает еще ингибирующее и пассивирующее действие на металлы, по-видимому, за счет аминов и фосфатов [5].

Для выяснения неоднозначного влияния минеральных добавок на стойкость металлической поверхности к коррозии, было проведено исследование их состава. В табл. 3 представлен химический состав шунгитов Карельского месторождения (с. Шуньга) и серпентинов из Южно-Уральских месторождений (г. Учалы) в массовых процентах, рассчитанный на базе данных [6].

Таблица 3

Химический состав шунгитов и серпентинов

Образец Химический элемент, содержание в масс.%

А1 Б1 Ге Ыд Са Си Б у О С

Шунгит 0,24 1,45 1,13 0,29 0,10 0,31 0,13 0,29 3,35 92,72

Серпентин 10,21 25,22 4,34 5,43 3,50 — 1,09 — 50,22 —

Шунгит (по поселку Шуньга, Карелия, РФ) - минерал природного происхождения, промежуточный продукт между аморфным углеродом и кристаллическим графитом, содержащий углерод (30 масс. %), кварц (45 масс. %) и силикатные слюды (около 20 масс. %). Шунгиты различаются по составу минеральной основы (алюмосиликатной, кремнистой, карбонатной) и количеству шунгитового углерода. Как видно из табл. 3, исследуемый нами образец относится к высокоуглеродистым шунгитовым минералам (более масс. 25 % С) [7].

Результат ИК-спектроскопического исследования образца шунгита представлен в виде ИК-спектра на рис. 1. В ИК-спектре наблюдаются характеристические полосы поглощения: сильная полоса валентных колебаний ОН (3410,9 см- ), которую можно отнести к полиассоциатам, слабая СН2 (2918,1 и 2846,8 см-1), слабые комбинированные РОН (2360,8 и 2329,9 см-1), слабая деформационных колебаний С = С алициклических соединений (1733,9 см-1) и С=С валентных колебаний алкенов (1699,7 и 1674,6, 1652,4 и 1635,1 см-1), С-С валентные колебания ароматического кольца (1616,3, 1559,4, 1575,8 и 1506,3 см-1), деформационные колебания плоскостные О-Н (1456,2, 1423,4, 1383,9 см-1), симметричные валентные колебания С-О-С (1151,1, 1073,8 и 1029,8 см-1), деформационные колебания Б-И (573.7 см-1), валентные колебания Р-С (796,8 и 775,8 см-1), а также валентные колебания Б-Б (510,1 см-1) и деформационные колебания =СН2 (468,9 см-1).

V, см-1

Рис. 1. ИК-спектр шунгита

В ИК-спектре серпентина (рис. 2) зафиксированы полосы поглощения в области 3687,7, 3650,7 и 3411,9 см-1, которые можно отнести к у(0Н-1) и у(Н20). Деформационные колебания гидроксид-ионов находятся при 1383,9 и 1059,8 см-1, соответственно. Кроме того, обнаруживается полоса поглощения М-ОН при 558,4 см-1. Присутствие БЮ^-иона подтверждается наличием полосы дважды вырожденного антисимметричного валентного колебания 8Ю4- в интервале 1059,8 - 983,2 см-1 (^ас50г-) и деформационного колебания 0-81-0 в области 615,3 см-1. Таким образом, ИК-спектроскопический анализ показал, что в состав исходного материала (серпентина) входит смесь силикатов алюминия, магния, кальция, содержащих в своем составе ОН-группы и молекулы воды.

Рис. 2. ИК-спектр серпентина

На основе экспериментальных данных по коррозии и ИК-спектроскопии можно предположить, что уменьшение скорости коррозии образцов на порядок (табл. 1) в стандартном растворе хлорида железа при обработке смесью с добавлением минералов обусловлено биполярными свойствами тонкодисперсного порошка шунгита, позволяющими смешиваться со всеми веществами с образованием высоконаполненных композиций, обладающими, в частности, антикоррозионными свойствами. Существует мнение [8], что шунгит способен поглощать кислород, активно взаимодействуя с ним как сильный восстановитель и в воде, и на воздухе, а удаление из раствора растворенного кислорода также способствует замедлению коррозионного процесса. В условиях щелочной среды навозной жижи (табл. 2) эти положительные качества минерала не оказывают существенного влияния на процесс коррозии, поэтому ее скорость практически не меняется при введении минеральных компонентов при комнатной температуре. Силикаты металлов, входящие в состав серпентина, по нашему мнению, также не могут оказывать существенного влияния на скорость коррозии. С другой стороны, известно [9], что смесь шунгитового порошка с силикатами (в нашем случае - серпентин) при нагревании способствует образованию более прочной защитной поверхностной пленки, уменьшающей скорость коррозии, что согласуется с нашими экспериментальными данными. Добавление серпентина в смазку может также привести и к повышению износостойкости материала каната, однако в этом случае следует учитывать конкретные условия эксплуатации каната, что требует отдельного изучения.

Торсиол-55 относится к пластичным канатным смазкам, предназначенным для защиты стальных изделий не только от коррозии при их эксплуатации и хранении, но и для уменьшения трения между отдельными проволоками канатов, а также снижения их износа. В его состав в соответствии с ГОСТ 20458-89 входит смесь нефтяного масла и кремнийорганической жидкости, загущенной твердыми углеводородами с добавлением антикоррозионной присадки (графит, ЫоБг). Нанесение защитного покрытия, обладающего гидрофобными свойствами, на поверхность металла приводит к уменьшению скорости коррозии в 2 раза, а с повышением температуры адгезионные свойства образующейся защитной пленки, по-видимому, улучшаются, что ведет к дальнейшему понижению скорости коррозии (табл. 1 и 2).

ВЫВОДЫ

Проведенные лабораторные исследования образцов стали 65Г на стойкость к коррозии показали, что нанесение канатной смазки Торсиол-55 на поверхность изделия при комнатной температуре в стандартных условиях уменьшает скорость коррозии практически в 2 раза и значительно больше - при термическом нанесении покрытия, что обусловлено, вероятно, большими адгезионными свойствами поверхностной пленки. Добавление в состав пластичной смазки минеральных компонентов в стандартных условиях существенно уменьшает скорость коррозии образцов как при комнатной, так и при повышенной температуре, что обусловлено особенностями химического состава добавок. Испытания образцов в модельном растворе показали, что скорость коррозии даже необработанных образцов в слабощелочном растворе навозной жижи падает, а нанесение канатной смазки благодаря ее гидрофобному составу уменьшает скорость коррозии практически на порядок, при этом введение минеральных добавок в данных условиях не оказывает существенного влияния на процесс коррозии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 9.912-89. (СТ СЭВ 6446-88). Единая система защиты от коррозии и старения. Стали и сплавы коррозионностойкие. Методы ускоренных испытаний на стойкость к питтинговой коррозии. М.: ГосСтандарт, 1990. С. 126-129.

2. Тарасов В. В., Калентьев Е. А., Новиков В. Н. К вопросу проектирования и эксплуатации стальных канатов // Труды Института механики УрО РАН «Проблемы механики и материаловедения». Ижевск: Изд-во ИМ УрО РАН, 2015. С. 314-331.

3. Шумилова М. А., Тарасов В. В., Новиков В. Н. Минеральные силикаты как компоненты смазок для увеличения коррозионной стойкости металлов и сплавов // Химическая физика и мезоскопия. 2015. Т. 17, № 3. С. 419-423.

4. Улиг Г. Г., Реви Р. У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику / пер. с англ., под ред. А.М. Сухотина. Л.: Химия, 1989. 456 с.

5. Семенова П. Я. Бесподстилочный навоз и его использование для удобрений. М.: Колос, 1978. 271 с.

6. Тарасов В. В., Постников В. А., Дорофеев Г. А., Коныгин Г. Н., Баянкин В. Я., Гильмутдинов Ф. З. Исследование состава минеральных силикатов типа шунгитов и серпентинов // Химическая физика и мезоскопия. 2008. Т. 10, № 1. С. 32-36.

7. Медведев П. В., Ромашкин А. Е., Филиппов М. М. Природа исходного органического вещества и особенности микроструктуры кремнистых шунгитовых пород // В кн.: Геология и полезные ископаемые Карелии. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 1998. Вып. 10. С. 120-128.

8. Горштейн А. Е., Барон Н. Ю., Сыркина М. Л. Адсорбционные свойства шунгитов // Известия высших учебных заведений. Серия Химия и химическая технология. 1979. Т. 22, № 6. С. 711-715.

9. Мизерная М. А., Хайрулина А. А. Исследования антикоррозионных свойств композиций на основе шунгитовых концентратов. ИЯЬ: http://www.rusnauka.com/41_FPN_2015/8troitelstvo/4_201617.doc.htm (дата обращения 14.07.2018).

INFLUENCE OF MINERAL COMPONENTS OF LUBRICANTS ON CORROSION RESISTANCE OF METALS AND ALLOYS

1 Shumilova M. A., 1Tarasov V. V., 2Novikov V. N.

1 Udmurt Federal Research Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Izhevsk, Russia

2 Izhevsk State Agricultural Academy, Izhevsk, Russia

SUMMARY. Since people began to use metal in their everyday life, the solution to the problem of corrosion is the main task of mankind, which is still possible to solve only partially. Despite the alternative production of materials based on hydrocarbons, the use of metals is only increasing, so effective and affordable anticorrosion lubricant is becoming increasingly in demand. The aim of the presented work is to study the effect of mineral lubricant components on the resistance of metals to electrochemical corrosion under standard conditions and model solutions. Tests for corrosion resistance of samples of metal ropes made of steel 65G were carried out according to GOST 9.912 - 89 by the method of accelerated chemical determination of corrosion resistance of materials in the electrolyte with full immersion of the sample in a corrosive environment. Knowing the total mass loss of parallel samples, the total surface area of parallel samples and the duration of the test, the average specific corrosion rate (Vm) was calculated. To study the effect of temperature conditions, the samples under investigation were immersed in heated Torsiol-55 as well as in its mixture with mineral additives and kept there for 10 minutes at a temperature of =110 ° C, after which they were lowered into the ferric chloride solution for 24 hours. IR spectra of mineral additives were recorded on an IR spectrometer with Fourier transform FSM 1202 (St. Petersburg, Russia) in the form of transmission curves T,% - v in the range of 4005500 cm-1 relative to air. Preparation of test samples of silicates for spectroscopic studies was carried out by pressing tablets containing 1 mg of minerals and 250 mg of KBr in the qualification "extra clean". According to experimental data, coating the sample with lubricant reduces the corrosion rate by half. The addition of mineral additives to the coating reduces the specific speed by 20 times. Treatment of the sample with heated Torsiol-55 reduces the corrosion rate of the metal by 28.7 times compared to the rate at room temperature. Under similar conditions, samples coated with a mixture of Torsiol and mineral additives showed a decrease in the corrosion rate of 9.3 times. As follows from the experimental data, in slurry solutions the average corrosion rate of metallic samples fell compared to the rate in the standard solution of more than 200 times. The treatment of samples with lubricant at room temperature resulted in a decrease in the average corrosion rate of more than 8000 times. The introduction of mineral additives into the lubricant reduces the corrosion rate by more than 800 times compared to the standard solution. Preliminary heating of metal samples in the lubricant leads to a significant increase in its corrosion rate in the manure filtrate (~ 500 times), while the mixture of lubricant with mineral additives increases the corrosion rate by ~5 times. According to the data of IR spectroscopy of mineral components, a significant decrease in the corrosion rate of the samples both at room temperature and at elevated temperature is due to the peculiarities of their chemical composition.

KEYWORDS: the average specific rate of electrochemical corrosion, Torsiol-55, schungite, serpentine, IR spectroscopy, characteristic frequency.

REFERENCES

1. GOST 9.912-89. (ST SEV 6446-88). Yedinaya sistema zashchity ot korrozii i stareniya. Stali i splavy korrozionnostoykiye. Metody uskorennykh ispytaniy na stoykost' k pittingovoy korrozii [GOST 9.912-89. (ST SEV 6446-88). Unified system of protection against corrosion and aging. Steel and corrosion resistant alloys. Methods of accelerated tests for resistance to pitting corrosion]. Moscow: GosStandart Publ., 1990. pp. 126-129.

2. Tarasov V. V., Kalent'yev Ye. A., Novikov V. N. K voprosu proyektirovaniya i ekspluatatsii stal'nykh kanatov [On the design and operation of steel cables]. Trudy Instituta mekhaniki UrO RAN. Problemy mekhaniki i materialovedeniya [Proceedings of the Institute of Mechanics UB RAS. Problems of Mechanics and Materials Science]. Izhevsk: IM UrO RAN Publ., 2015, pp. 314-331.

3. Shumilova M. A., Tarasov V. V., Novikov V. N. Mineral'nyye silikaty kak komponenty smazok dlya uvelicheniya korrozionnoy stoykosti metallov i splavov [Mineral silicates as components and lubricants for increased corrosion resistance of metals and alloys]. Khimicheskaya fizika i mezoskopiya [Chemical Physics and Mesoscopy], 2015, vol. 17, no. 3, pp. 419-423.

4. Uhlig H. H., Revie R. W. Corrosion and Corrosion Control. An Introduction to Corrosion Science and Engineering. USA, John Wiley & Sons, Inc., 1985.

5. Semenova P. Ya. Bespodstilochnyy navoz i yego ispol'zovaniye dlya udobreniy [Layerless manure and its use for fertilizers]. Moscow: Kolos Publ., 1978. 271 p.

6. Tarasov V. V., Postnikov V. A., Dorofeyev G. A., Konygin G. N., Bayankin V. Ya., Gil'mutdinov F. Z. Issledovaniye sostava mineral'nykh silikatov tipa shungitov i serpentinov [The study of the composition of mineral silicates such as schungite and serpentine]. Khimicheskaya fizika i mezoskopiya [Chemical Physics and Mesoscopy], 2008, vol. 10, no. 1, pp. 32-36.

7. Medvedev P. V., Romashkin A. Ye., Filippov M. M. Priroda iskhodnogo organicheskogo veshchestva i osobennosti mikrostruktury kremnistykh shungitovykh porod [The nature of the original organic matter and the features of the microstructure of siliceous shungite rocks]. Geologiya i poleznyye iskopayemyye Karelii [Geology and minerals of Karelia]. Petrozavodsk: KarNTS RAN Publ., 1998, iss. 10, pp. 120-128.

8. Gorshteyn A. Ye., Baron N. Yu., Syrkina M. L. Adsorbtsionnyye svoystva shungitov [The adsorption properties of shungites]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Seriya Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya [Russian Journal of Chemistry and Chemical Technology], 1979, vol. 22, no. 6, pp. 711-715.

9. Mizernaya M. A., Khayrulina A. A. Issledovaniya antikorrozionnykh svoystv kompozitsiy na osnove shungitovykh kontsentratov [Studies of anticorrosion properties of compositions based on schungite concentrates]. URL: http://www.rusnauka.com/41_FPN_2015/Stroitelstvo/4_201617.doc.htm (accessed July 14, 2018).

Шумилова Марина Анатольевна, кандидат химических наук, доцент, старший научный сотрудник, Институт механики УдмФИЦ УрО РАН, тел (3412) 21-89-55, e-mail: mashumilova@mail.ru

Тарасов Валерий Васильевич, доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией, Институт механики УдмФИЦ УрО РАН, тел. 8(3412) 20-29-25, e-mail: tvv@udman. ru

Новиков Виктор Николаевич, старший преподаватель, ИжГСХА, тел .8-912-757-26-06, e-mail:novikow-v@yandex.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.