Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС», Москва, Россия:

А. Г. Ракоч, профессор кафедры металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов (МЗМ), докт. хим. наук, профессор, эл. почта: rakoch@mail.ru

О. В. Волкова, старший преподаватель кафедры МЗМ, канд. техн. наук

АО «РИФАР», Гай, Россия:
А. А. Лобач, директор по инновациям, канд. техн. наук

В. В. Бегнарский, заместитель директора по научно-техническому развитию, канд. техн. наук

ООО «Центр сертификации», Москва, Россия:
Е. П. Монахова, главный специалист по коррозионной защите, канд. техн. наук, эл. почта: evmo444@ya.ru

Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, Москва, Россия:
М. В. Железный, младший научный сотрудник

Установлено, что, несмотря на более высокую коррозионную стойкость стали 08Ю по сравнению с другими низкоуглеродистыми сталями, используемыми для производства радиаторов отопления, для их безопасного длительного функционирования необходимо обескислороживание щелочного (pH = 9,5) модельного раствора, используемого в качестве теплоносителя как в отопительный, так и неотопительный сезоны. Показано, что процессы коррозии стали 08Ю в модельном растворе протекают при практическом отсутствии торможения анодного процесса, но с торможением катодного. При этом перенапряжение катодного процесса возрастает вследствие не только уменьшения концентрации растворенного кислорода, но и образования диэлектрических нанопленок, либо состоящих из силикатов железа, либо содержащих слой из этих соединений. Интенсивное образование силикатов железа в пленках происходит в результате взаимодействия анионов SiO₃^2–, присутствующих в модельном растворе, с катионами железа, образующимися вблизи поверхности стали, с уменьшенной (до 0,05 мг/л) концентрацией кислорода в растворе. В щелочном модельном растворе, не прошедшем обескислороживание, как при температуре 22 °C (комнатная), так и при 90 °C, происходит интенсивное растворение стали 08Ю с образованием рыхлых продуктов коррозии — гетита (α-FeOOH) или лепидокрокита (γ-FeOOH), практически не имеющих адгезии к металлической основе.

1. Shahzad K., Sliem M. H., Shakoor R. A., Radwan A. B. et al. Electrochemical and thermodynamic study on the corrosion performance of API X120 steel in 3.5% NaCl solution // Scientific Reports. 2020. Vol. 10. No. 1. 4314.
2. Katiyar P. K., Misra S., Mondal K. Corrosion behavior of annealed steels with different carbon contents (0.002, 0.17, 0.43 and 0.7% C) in freely aerated 3.5% NaCl solution // Journal of Materials Engineering and Performance. 2019. Vol. 28. P. 4041–4052.
3. Suleiman R. K., Kumar A. M., Adesina A. Y., Al-Badour F. A. et al. Hybrid organosilicon-metal oxide composites and their corrosion protection performance for mild steel in 3.5% NaCl solution // Corrosion Science. 2020. Vol. 169. 108637.
4. Osório W. R., Peixoto L. C., Garcia L. R., Garcia A. Electrochemical corrosion response of a low carbon heat treated steel in a NaCl solution // Materials and Corrosion. 2009. Vol. 60. No. 10. P. 804–812.
5. Zeng Y., Kang L., Wu Y., Wan S. et al. Melamine modified carbon dots as high effective corrosion inhibitor for Q235 carbon steel in neutral 3.5 wt% NaCl solution // Journal of Molecular Liquids. 2022. Vol. 349. 118108.
6. Tristijanto H., Ilman M. N., Iswanto P. T. Corrosion inhibition of welded of X–52 steel pipelines by sodium molybdate in 3.5% NaCl solution // Egyptian Journal of Petroleum. 2020. Vol. 29. No. 2. P. 155–162.
7. Родионова И. Г., Амежнов А. В., Заркова Е. И., Иремашвили В. И. Повышение коррозионной стойкости сталей, предназначенных для эксплуатации в морской воде // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2019. № 3. С. 59–65.
8. Родионова И. Г., Амежнов А. В., Зайцев А. И., Могутнов Б. М., Бакланова О. Н. Коррозионная стойкость нелегированных и низколегированных сталей в нейтральных водных средах. — М. : Металлургиздат, 2021. — 388 с.
9. Bates A. J., Bignold G. J., Garbett K., Woolsey I. S. et al. The central electricity generating board single-phase erosion-corrosion research programme // Nuclear Energy. 1986. Vol. 25. P. 361–370.
10. Tremaine R. P., LeBlanc J. C. The solubility of magnetite and the hydrolysis and oxidation of Fe2+ in water to 300 °С // Journal of Solution Chemistry. 1980. Vol. 9. P. 415–442.
11. Remy F. N., Bouchacourt M. Flow-assisted corrosion: a method to avoid damage // Nuclear Engineering and Design. 1992. Vol. 133. P. 23–30.
12. Fujiwara K., Domae M., Ohira T., Hisamune K. et al. Electrochemical measurements of carbon steel under high flow rate condition and thermodynamic solubility of iron // Proceedings of the 16th Pacific Basin Nuclear Conference (Aomori, Japan, Atomic Energy Society of Japan). 2008. — 1048 p.
13. Bouvier O., Bouchacourt M., Fruzzetti K. Redox conditions effect on flow accelerated corrosion: influence of hydrazine and oxygen // Proceedings of the International Conference on Water Chemistry of Nuclear Reactor Systems, Avignon, France. April, 2002. No. 117. P. 22–26.
14. Fujiwara K., Domae M., Yoneda K., Inada F. Model of physico-chemical effect on flow accelerated corrosion in power plant // Corrosion Science. 2011. Vol. 53. P. 3526–3533.
15. Satoh T., Shao Y., Cook W. G., Lister D. H., Uchida S. Flow-assisted corrosion of carbon steel under neutral water conditions // Corrosion. 2007. Vol. 63. P. 770–780.
16. Ahmed W. H., Bello M. M., Nakla M. E., Sarkhi A. A., Badr H. M. Experimental investigation of flow accelerated corrosion under two-phase flow conditions // Nuclear Engineering and Design. 2014. Vol. 267. P. 34–43.
17. Rani H. P., Divya T., Sahaya R. R., Kain V., Barua D. K. CFD study of flow accelerated corrosion in 3D elbows // Annals of Nuclear Energy. 2014. Vol. 69. P. 344–351.
18. Song G. D., Jeon S. H., Son Y. H., Kim J. G., Hur D. H. Galvanic effect of magnetite on the corrosion behavior of carbon steel in deaerated alkaline solutions under flowing conditions // Corrosion Science. 2018. Vol. 131. P. 71–80.
19. Tsuda N., Nasu K., Fujimori A., Siratori K. Electronic conduction in oxides. Springer Series in Solid-State Sciences, Vol. 94. — Berlin, Heidelberg : Springer, 2000. — 365 p.
20. Амежнов А. В., Заркова Е. И., Родионова И. Г., Александрова Н. М. Исследование влияния характеристик структурного состояния и микролегирования на коррозионную стойкость сверхнизкоуглеродистых и низкоуглеродистых сталей // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2020. № 1. С. 33–45.
21. Шило И. А., Шапошников Н. Г., Могутнов Б. М., Стрижакова Т. И., Родионова И. Г., Чиркина И. Н. Кинетика выделения сульфида марганца из аустенита стали типа 08Ю // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2009. № 4. С. 59–63.
22. Гладченкова Ю. С., Родионова И. Г., Зайцев А. И., Колдаев А. В., Шапошников Н. Г., Дьяконов Д. Л. Комплексные фазовые выделения и свойства низкоуглеродистых сталей // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2016. № 4. С. 68–73.
23. Жук Н. П. Курс теории коррозии и защиты металлов. — М. : Металлургия, 1976. — 472 с.