Микрюкова Е.В.
ИЗУЧЕНИЕ КОРРОЗИОННО-ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ НА ПРИМЕРЕ 4Х5МФС *
Аннотация:
в работе исследовали коррозионно-электрохимические свойства стали. Методом лазерной обработки повышали антикоррозионные свойства. Определяли потенциал пассивации, перепассивации, интегральные потери при испытаниях.
Ключевые слова:
электрохимическая коррозия, лазерная обработка, повышение стойкости, высоколегированные стали, потенциодинамический метод
В процессе эксплуатации различные металлы и сплавы под действием окружающей среды склонны к коррозионному разрушению, что приводит к разрушению инженерных конструкций, механизмов. Разработка новых технологий защиты металлоконструкций от коррозии – актуальная задача, требующая научных и практических исследований. Существует множество методов защиты металлов от коррозии, однако большинство из них являются недостаточно эффективными и затратными, усложняя производственные процессы и увеличивая их продолжительность. В последнее время отмечается тенденция создания новых способов повышения поверхностных свойств металлов для достижения более высокой стойкости к коррозии. Один из самых перспективных методов – это лазерная обработка. Актуальной задачей является поиск наиболее оптимальных режимов лазерной обработки с целью повышения коррозионной стойкости высоколегированной стали. В работе исследуется сталь 4Х5МФС в сравнении с нелегированной сталью.Исследуемые образцы изготавливались в форме пластины площадью 1 см2. Лазерная обработка проводилась на воздухе и в среде аргона с мощностью 20 и 40 ед. (4,5 Вт и 17,9 Вт соответственно). Коррозионно-электрохимические исследования проводили на потенциостате при скорости развертки потенциала 1мВ/с в среде боратного буферного раствора pH = 7,4 при температуре (20±2) °C, в стандартной электрохимической ячейке. На рисунках 1, 2 представлены поляризационные кривые при различных режимах лазерной обработки.Рисунок 1. Поляризационные кривые стали 10.Рисунок 2. Поляризационные кривые стали 4Х5МФС.В таблицах 1, 2 представлены данные о потенциалах пассивации и перепассивации, анодные токи при этих значениях. А также показаны площади под кривыми, которые характеризуют интегральные потери при коррозионно-электрохимических испытаниях.Таблица 1. Сталь 10.Таблица 2. Сталь 4Х5МФС.По данным таблиц можно сделать вывод, что для стали 10 и стали 4Х5МФС наиболее оптимальными являются одинаковые режимы лазерной обработки: на воздухе с мощностью 40 и в аргоне с мощностью 20 ед. Можно предположить, что это связано с небольшим количеством хрома, как легирующего элемента. Скорость процесса снижается, что положительно сказывается на потенциале перепассивации. При других обработках наблюдается ускорение процесса. Это происходит за счёт перемешивания оксидных слоёв, поверхность становится более активной. После зачистки и подготовки поверхности были проведены исследования на электронном микроскопе, которые подтвердили марку стали и состав поверхность (рисунок 3-4).Рисунок 3. Сталь 10 после электронной микроскопии а) без обработки, б) после лазерной обработки на воздухеРисунок 4. 4Х5МФС после электронной микроскопии а) без обработки, б) после лазерной обработки в аргоне.При лазерной обработке происходит максимальная активация поверхности и повышаются её адсорбционные свойства. Это приводит к более легкой адсорбции кислорода и к образованию поверхностных оксидов. Это подтверждается приведенными выше результатами. На поверхности стали 10 после лазерной обработки на воздухе синтезируются оксиды, поэтому кислород в составе стали увеличивается.Сталь 4Х5МФС обрабатывалась в среде аргона. Количество кислорода в составе значительно уменьшилось, произошло перераспределение компонентов на поверхности и изменились свойства поверхности.На основе вышесказанного можно сделать вывод, что методом лазерной обработки можно увеличить коррозионную стойкость стали при определенных режимах, но не любая технология обработки приведет к хорошему результату.
Номер журнала Вестник науки №6 (75) том 3
Ссылка для цитирования:
Микрюкова Е.В. ИЗУЧЕНИЕ КОРРОЗИОННО-ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ НА ПРИМЕРЕ 4Х5МФС // Вестник науки №6 (75) том 3. С. 1549 - 1554. 2024 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/16099 (дата обращения: 23.05.2025 г.)
Вестник науки © 2024. 16+