DOI: 10.52150/2522-9117-2020-34-190-201

Раздобрєєв Валерій Гурійович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: v_razdobreev@mail.ru; ORCID 0000-0001-7402-7992

ВПЛИВ ВУГЛИЦЮ НА КОРОЗІЙНУ ПОВЕДІНКУ ТЕРМІЧНО ЗМІЦНЕННОГО ПРОКАТУ

Анотація. В роботі проведено дослідження корозійної поведінки гарячекатаного і термічно зміцненого прокату з вуглецевої сталі з різним вмістом в ній вуглецю. Метою є вибір оптимальних умов сталі термічної обробки для отримання задовільного поєднання міцності і корозійної стійкості при розвитку процесів загальної корозії з водневої поляризацією. Дослідження проводили на зразках з вуглецевої сталі (0,14-0,80 % С) в гарячекатаному і термічно зміцненому станах. Встановлено, що швидкість корозії (К) в зразках сталі в загартованому стані нижче, ніж в гарячекатаному, однак зі зростанням вмісту вуглецю вона збільшується у 40 разів. Підвищення швидкості корозії зі зростанням вмісту вуглецю в гарячекатаній сталі обумовлено зростанням кількості перліту та підвищенням протяжності міжфазних границь ферит-цементит. Визначено, що у загартованої сталі в інтервалі вмісту вуглецю від 0,14 до 0,80 % С збільшення швидкості корозії обумовлено накопиченням надлишкової внутрішньої енергії та мікронапружень, пов’язаних зі збільшенням тетрагонального ґратки мартенситу і виникненням концентраційної неоднорідності в твердому розчині. Встановлено, що при протіканні процесів корозії термічно зміцнених конструкційних сталей залежності швидкості корозії від температур відпуску описуються мають екстремальний характер з максимумом корозійної активності в інтервалі температур 350-500 ^оС. З підвищенням вмісту вуглецю в сталі корозійна активність термічно зміцненого прокату зростає. Визначено, що при температурі відпуску, що відповідає максимуму К, швидкість корозії в 1,5-3,6 рази вище, ніж в загартованому стані, і в 1,4-2,6 рази вище, ніж в гарячекатаному стані, причому з ростом вмісту вуглецю ця різниця зростає. Підвищення швидкості корозії з водневою деполяризацією в інтервалі температур відпуску 350-450 ^оС вірогідно пов’язано з процесом утворення карбідів і виникненням когерентних напружень при виділенні дисперсних частинок. Зростання корозійних втрат в цьому інтервалі з підвищенням вмісту вуглецю обумовлено збільшенням об’ємної частки дрібнодисперсних частинок фази карбіду і підвищенням рівня пружних мікропорушень кристалічної ґратки (Δa/a).

Ключові слова: вуглецева сталь, гарячекатаний та загартований стан, термічне зміцнення, температура відпуску, швидкість корозії.

Перелік посилань

Панасюк В.В., Андрейкив А.Е., Партон В.З. Механика разрушения и прочность материалов: Справ. пособие. Київ: Наукова думка, 1988. Т. 1. 488 с.

Веденкин С.Г. Влияние состава низколегированных строительных сталей на их атмосферную коррозию // Защита металлов. 1975. Т. II. № 3. С. 275-289.

Коновалов О.Ф., Риженков О.А., Корольов В.П. Системний підхід до моніторингу корозії та захисту металевих конструкцій // Фізико-хімічна механіка матеріалів. 2004. № 5. С. 99-103.

Кугушин А.А., Узлов И.Г., Калмыков В.В. и др. Высокопрочная арматурная сталь // Москва : Металлургия, 1986. 272 с.

Одесский П.Д. Современные стали для строительных металлических конструкций и вопросы экономической эффективности // Сталь. 2018. №12. С. 57-61.

Сокол И.Я., Ульянин Е.А., Фельдгандлер Э.Г. и др. Структура и коррозия металлов и сплавов // Москва : Металлургия. 1989. 400 с.

Коррозия: Справочник: под ред. Л.Л. Шрайера. // Москва : Металлургия, 1981. 631 с.

Раздобреев В.Г. Исследование влияния микролегирования бором на коррозионное поведение низкоуглеродистой конструкционной стали в различном структурном состоянии // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. трудов ИЧМ, Днепр: «ВІЗІОН», 2019. Вып. 33. С. 140-152.

Курдюмов Г.В. О поведении углерода в закаленной стали // Металловедение и термическая обработка металлов. 1965. №8. С. 3-8.

Стародубов К.Ф., Бабич В.К., Сердюк А.Г., Улинский В.И. Влияние углерода на состояние тонкой кристаллической структуры при отпуске закаленных углеродистых сталей // Термическое упрочнение проката: науч. тр. Института черной металлургии. Москва: Металлургия, 1970. Вып. 36. С. 114-119.

Посилання для цитування: Раздобрєєв В.Г. Вплив вуглицю на корозійну поведінку термічно зміцненного прокату. //«Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії». – 2020. – Вип.34. – С.190-201. (In Ukrainian).

DOI 10.52150/2522-9117-2020-34-190-201