ИСТИНА

Цель работы: Изучение особенностей оксидирования низкоуглеродистой стали в растворах нитрата аммония и разработка нетоксичных добавок к ним, повышающих защитные свойства МП и улучшающих технологию их получения. Научная новизна: Доказано, что нитрат-ион принимает непосредственное участие в процессе оксидирования низкоуглеродистой стали в нейтральном растворе. Восстанавливаясь на стали, он повышает рН приповерхностного слоя раствора и облегчает формирование МП. Определены пути целенаправленного модифицирования МП при оксидировании низкоуглеродистой стали в нитратно-аммиачном растворе с целью повышения их защитной способности. Обнаружена возможность увеличения толщины и защитного действия МП на низкоуглеродистой стали добавками карбамида и раскрыт механизм его влияния на процесс оксидирования стали в нейтральных растворах нитрата аммония. Впервые продемонстрировано влияние катионного состава ингибиторов коррозии - комплексов оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ), добавляемых (5 мг/л) в растворы NH4NO3, на свойства МП. Установлена зависимость защитных свойств МП в горячей (60°С) воде от произведения растворимости гидроксида катиона-комплексообразователя. Открыта возможность оценки пористости МП на стали методом спектроскопии электрохимического импеданса, для чего предложено использовать положение пика сдвига фаз на фазочастотной диаграмме Боде. Практическая ценность: 1. Установлена возможность получения на низкоуглеродистой стали в растворах нитрата аммония при t = 98°C МП с высокими защитными свойствами. 2. Показана эффективность действия специальных добавок – ускорителей роста МП - к нитратному раствору, позволяющих уменьшить продолжительность процесса оксидирования стали, а также увеличить толщину МП. Последнее открывает возможность более надежной защиты стали пропиткой МП пассивирующим водным составом типа ИФХАН-39А. 3. Продемонстрирована перспективность введения в оксидирующие составы некоторых ингибиторов коррозии, в присутствии которых происходит образование тонкого малодефектного защитного МП. 4. Предложены новые экологически безопасные составы оксидирующих ванн для низкоуглеродистой стали. 5. Показана принципиальная возможность экологически чистой защиты систем водоснабжения в агрессивной воде, содержащей хлориды и сульфаты, комбинацией предварительного оксидирования стали в нитратном растворе с использованием в воде экологически безопасной концентрации ингибитора коррозии (не превышающей его ПДК). Положения, выносимые на защиту. - Анионы нитрата принимают непосредственное участие в оксидировании стали, подщелачивая приповерхностный слой раствора и облегчая формирование МП. - Повышения защитных свойств МП можно добиться за счет увеличения его толщины с последующей пропиткой покрытия пассивирующим составом. - Добавки карбамида увеличивают толщину МП за счет повышения доли растворенного железа, переходящего в покрытие. - Защитные свойства МП, полученных при добавлении в оксидирующую ванну комплексов ОЭДФ, увеличиваются с уменьшением ионного радиуса катиона и произведения растворимости его гидроксида. - Дефектность МП может быть оценена с помощью метода электрохимического импеданса по положению частотного пика сдвига фаз на фазочастотной диаграмме. - Существует принципиальная возможность экологически чистой защиты систем водоснабжения в агрессивной воде, содержащей хлориды и сульфаты, путем предварительного оксидирования стали в нитратном растворе, модифицированном гидроксоэтиледендифосфонатом алюминия.