Математичне моделювання селективного розчинення сталі AІSІ 304 в оборотних хлоридовмісних водах при експлуатації теплообмінників
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6885-2021-3-7Ключові слова:
пітінг, хімічний склад, структура сталі AISI 304, селективне розчинення металів, швидкість підростання пітінгів.Анотація
Мета роботи. Дослідження впливу хлоридовмісного середовища, хімічного складу і структурної гетерогенності сталі AISI304 на селективне розчинення металів ΔCr, ΔNi і ΔFe із стабільних пітінгів.
Методи дослідження. Рентгеноспектральний аналіз, оптична мікроскопія, енергодисперсійний мікроаналіз, аналіз розроблених лінійних регресійних математичних моделей другого порядку для корозійних втрат металів із пітінгів.
Отримані результати. На основі аналізу розроблених лінійних регресійних математичних моделей другого порядку для корозійних втрат металів із пітінгів встановлено, що ΔFe із пітінгів на поверхні сталі AISI 304 в модельних оборотних водах з рН=4...8 і концентрацією хлоридів 300 і 600 мг/л знижуються зі збільшенням у ній кількості оксидів (1, 98… 3,95мкм), середнього діаметру зерна аустеніту та зростають, коли середня відстань між оксидами та об’єм б-фериту в сталі росте. Доведено, що ΔNi із пітингів знижуються зі збільшенням у сталі кількості оксидів, об’єму б-фериту та сниженням середнього діаметру зерна аустеніту. Виявлено, що ΔCr сталі із пітінгів, в основному, залежать від концентрації хлоридів (1,98… 3,95 мкм) середнього діаметру зерна аустеніту і об’єму б-фериту. Висунуто гіпотезу, що це зумовлено інтенсивністю адсорбції хло- ріонів на недосконалостях структури сталі AІSІ 304 в околі цих оксидів не перетині з межами зерен аустеніту, де зароджуються і підростають пітінги.
Наукова новизна. Вперше встановлено, що коефіцієнт селективного розчинення Cr із пітінгів на поверхні сталі AІSІ 304 (ZСr) в модельних оборотних водах знижується зі збільшенням у сталі об’єму б-фериту, середнього діаметру зерна аустеніту та зниженням кількості оксидів. Це може сприяти переходу метастабільних пітінгів у стабільні. При цьому цей процес автокаталітичний, отже не залежить від параметрів модельних оборотних вод.
Постановка завдань. Ґрунтуючись на встановлених особливостях селективного розчинення ΔCr, ΔNi та ΔFe із пітінгів на поверхні сталі AІSІ 304 дослідити вплив її пластичної деформації на пітінготривкість в хлоридовмісних модельних оборотних водах.
Практична цінність. Розроблені математичні моделі використовуються для оцінки пітінготривкості сталі AІSІ304 в модельних оборотних водах залежно від її параметрів та середовища, де працюють теплообмінники, що вироблені з цієї сталі.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
