Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии

DOI: 10.52150/2522-9117-2026-40-012

Т. В. Кімстач1,* к.т.н., доцент, ORCID 0000-0002-8993-201X
С. І. Реп’ях1, д.т.н., професор, ORCID 0000-0003-0203-4135

1 Український державний університет науки і технологій
*Автор для листування: t.v.kimstach@ust.edu.ua

КОРОЗІЯ БРОНЗ У ВОЛОГОМУ ПОВІТРІ ТА СОЛЯНОМУ ТУМАНІ

Анотація. Вступ. Корозія – це широко поширена проблема, яка найбільш гостро стоїть для металевих виробів. Наслідками корозії можуть бути соціальні та екологічні проблеми, аварії і катастрофи техногенного походження тощо. Одним з напрямків вирішення цієї проблеми є використання для виготовлення литих виробів конструкційної бронзи, що стійка, зокрема, в природних газових середовищах. Проблематика. Перспективною бронзою з цього питання є нова конструкційна немагнітна бронза БрА7К2О1,5Мц0,3 корозійна стійкість якої на сьогодні не досліджена. Мета. Визначити кінетику та швидкість непов’язаної корозії у вологому повітрі та соляному тумані при 40 °С бронз марок БрА10Ж4Н4, БрА9Ж3Л, БрО6Ц6С3, а також бронзи марки БрА7К2О1,5Мц0,3 до та після її термічної обробки. Матеріали та методи. В роботі використовували литі зразки Æ40´10 мм з бронз БрА10Ж4Н4, БрА9Ж3Л, БрО6Ц6С3, а також бронзи БрА7К2О1,5Мц0,3 до та після її термічної обробки. Кінетику корозії визначали шляхом вимірювання зміни мас зразків впродовж 28 діб. Масу зразків вимірювали на аналітичних вагах. Швидкість корозії розраховували з урахування щільності бронз у зразках, яку визначали за результатами їх гідростатичного зважуванням у воді. Результати. У вологому повітрі при 40 °С (за прийнятою методикою досліджень) всі використані в даній роботі бронзи є абсолютно стійкими. В соляному тумані при 40 °С з числа досліджених бронз, за десятибальною шкалою оцінювання корозійної стійкості, бронза БрА10Ж4Н4 має 1-й бал стійкості, бронза БрА7К2О1,5Мц0,3 – 1…2-й бал стійкості, бронза БрО6Ц6С3 – 4-й бал стійкості, бронза БрА9Ж3Л – 5-й бал стійкості. Характерною рисою для кінетики корозії всіх бронз у вологому повітрі та окремих бронз в соляному тумані (крім бронз марок БрА9Ж3Л та БрО6Ц6С3) є пасивація їх поверхні через певний час знаходження у прийнятих в дослідженнях умовах та середовищах. Висновки. Отримані дані дають змогу визначити можливості та доцільність використання виробів з литої немагнітної стійкої до корозії бронзи БрА7К2О1,5Мц0,3 замість алюмінієвих магнітних та немагнітних олов’яних бронз. Використання литих деталей з такої бронзи дозволить розширити технічні та експлуатаційні можливості, підвищити надійність та довговічність використання існуючої або нової техніки, приладів тощо.

Ключові слова: бронза, вологе повітря, соляний туман, корозія, кінетика, швидкість корозії, литі вироби.

Посилання для цитування: Кімстач Т. В., Реп’ях С. І. Корозія бронз у вологому повітрі та соляному тумані. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2026. Вип. 40. С. 195-212. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2026-40-012

Перелік посилань

  1. The Global Cost and Impact of Corrosion. Asset Integrity Intelligence. Inspectioneering. URL: https://inspectioneering.com/news/2016-03-08/5202/nace-study-estimates-global-cost-of-corrosion-at-25-trillion-ann 
  2. Disadvantages of Corrosion: Economic, Structural, and More. CORCON Institute of Corrosion. URL: https://corrosionindia.org/disadvantages-of-corrosion-economic-structural/?utm_source=chatgpt.com
  3. The influence of the environment and corrosion on the structural integrity of aircraft materials / S. RUSSO et al. Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures. 2009. Vol. 32, no. 6. P. 464–472. https://doi.org/10.1111/j.1460-2695.2009.01348.x
  4. Global and economic effects of corrosion – An overview / O. O. Joseph et al. TECHNOLOGIES AND MATERIALS FOR RENEWABLE ENERGY, ENVIRONMENT AND SUSTAINABILITY: TMREES21Gr, Athens, Greece. 2022. https://doi.org/10.1063/5.0092286
  5. Experimental Investigation and Modeling of Film Flow Corrosion / M. C. Ilie et al. Metals. 2023. Vol. 13, no. 8. P. 1425. https://doi.org/10.3390/met13081425
  6. Ibrahimi B. E., Nardeli J., Guo L. An Overview of Corrosion. Sustainable Corrosion Inhibitors I: Fundamentals, Methodologies, and Industrial Applications. 2021. Vol. 1403. P. 1 – 19. URL: https://www.researchgate.net/publication/356295146_An_Overview_of_Corrosion
  7. Atmospheric corrosion prediction: a review / Y. Cai et al. Corrosion Reviews. 2020. Vol. 38, no. 4. P. 299–321. https://doi.org/10.1515/corrrev-2019-0100
  8. Influence of Air Pollution Factors on Corrosion of Metal Equipment in Transmission and Transformation Power Stations / X. Chen et al. Atmosphere. 2022. Vol. 13, no. 7. P. 1041. https://doi.org/10.3390/atmos13071041
  9. Francis R. Humidity and Dew Point: Their Effect on Corrosion and Coatings. Academia.edu – Find Research Papers, Topics, Researchers. URL: https://www.academia.edu/17021842/Humidity_and_Dew_Point_Their_Effect_on_Corrosion_and_Coatings.
  10. Influence of the Environment on the Atmospheric Corrosion of Bronze / R. Picciochi et al. Journal of Applied Electrochemistry. 2004. Vol. 34, no. 10. P. 989–995. https://doi.org/10.1023/b:jach.0000042667.84920.e2.
  11. The role of Sn on the long-term atmospheric corrosion of binary Cu-Sn bronze alloys in architecture / T. Chang et al. Corrosion Science. 2019. Vol. 149. P. 54–67. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2019.01.002
  12. Кімстач Т. В., Узлов К. І., Реп’ях С. І., Солоненко Л. І. Аналіз впливу різних середовищ на корозійну стійкість мідних сплавів. Металознавство та термічна обробка металів. 2021, № 3 (94). С. 36–45. https://doi.org/10.30838/J.PMHTM.2413.010721.36.780
  13. Кімстач Т. В., Узлов К. І., Усенко Р. В.,Солоненко Л. І. Корозійна стійкість бронзових виробів. Стратегія якості в промисловості і освіті: матеріали. XVI Міжнародної конференції, (02–05 червня 2021 р. м.Варна, Болгарія). Варна: ТУ–Варна, 2021. С. 78–83. URL: https://nmetau.edu.ua/file/–sbornik-varna-2021-full.pdf
  14. Schüssler A., Exner H. E. The corrosion of nickel-aluminium bronzes in seawater–II. The corrosion mechanism in the presence of sulphide pollution. Corrosion Science. 1993. Vol. 34, no. 11. P. 1803–1815. https://doi.org/10.1016/0010-938x(93)90018-c
  15. Wharton J. A., Stokes K. R. The influence of nickel–aluminium bronze microstructure and crevice solution on the initiation of crevice corrosion. Electrochimica Acta. 2008. Vol. 53, no. 5. P. 2463–2473. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2007.10.047
  16. Flow influenced electrochemical corrosion of nickel aluminium bronze. Part I. Cathodic polarisation / G. Kear et al. Journal of Applied Electrochemistry. 2004. Vol. 34, no. 12. P. 1235–1240. https://doi.org/10.1007/s10800-004-1758-1
  17. The corrosion of nickel–aluminium bronze in seawater / J. A. Wharton et al. Corrosion Science. 2005. Vol. 47, no. 12. P. 3336–3367. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2005.05.053
  18. Kear G., Barker B. D., Walsh F. C. Electrochemical corrosion of unalloyed copper in chloride media – a critical review. Corrosion Science. 2004. Vol. 46, no. 1. P. 109–135. https://doi.org/10.1016/s0010-938x(02)00257-3
  19. Ferrara R. J., Caton T. E. Review of dealloying of cast aluminum bronze and nickel-aluminum bronze alloys in sea water service. Materials Performance. 1982. Vol. 21, no. 2. P. 30–34.
  20. Corrosion Behavior of Aluminum Bronze under Thin Electrolyte Layers Containing Artificial Seawater / Y. Chen et al. International Journal of Electrochemical Science. 2015. Vol. 10, no. 11. P. 9056–9072. https://doi.org/10.1016/s1452-3981(23)11160-6
  21. Shanghai Jiao Tong University Press. Materials Corrosion and Protection / ed. By Y. Huang, J. Zhang. De Gruyter, 2018. https://doi.org/10.1515/9783110310054
  22. Traditional and innovative protective coatings for outdoor bronze: Application and performance comparison / B. Salvadori et al. Journal of Applied Polymer Science. 2017. Vol. 135, no. 12. P. 46011. https://doi.org/10.1002/app.46011
  23. Multifunctional organic-inorganic hybrid coating for enhanced bronze corrosion protection / W. Wu et al. Journal of Cultural Heritage. 2024. Vol. 69. P. 113–125. https://doi.org/10.1016/j.culher.2024.08.003
  24. Kumar V., Dwivedi S. K. Toxicity potential of electroplating wastewater and its bioremediation approaches: a review. Environmental Technology Reviews. 2021. Vol. 10, no. 1. P. 238–254. https://doi.org/10.1080/21622515.2021.1983030
  25. Кimstach T. V., Uzlov K. I. Chemical composition influence on mechanical properties of Cu-Al-Si-Sn-Mn system bronze during its solidification in die mold. System technologies. 2025. Vol. 2, no. 157. P. 135–145. https://doi.org/10.34185/1562-9945-2-157-2025-14

Рукопис надійшов до редакції / Received 13.03.2026
Рекомендовано до друку / Accepted 28.05.2026
Опубліковано / Published 30.05.2026

No widgets added. You can disable footer widget area in theme options - footer options

Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
Logo