Використання методів електрохімії в діагностуванні технічного стану конструкційних матеріалів

Abstract

Розглянуто можливість використання електрохімічних (ЕХ) підходів для аналізу технічного стану конструкційних металевих матеріалів на стадіях проектування та їх тривалої експлуатації в корозивно-наводнювальних середовищах. Виявлено, що, аналізуючи вплив напружень на інтенсивність корозійних уражень, важливо враховувати нестаціонарні ЕХ процеси взаємодії металу свіжодеформованої поверхні зі середовищем, що є основою для прогнозування корозійної тривкості, корозійновтомної міцності та опірності кавітації. Вивчено вплив експлуатаційних чинників (тривалості експлуатації, абсорбованого водню, контактної корозії, макрогальванопар, біоактивного середовища) на корозійне і корозійно-механічне руйнування сталей. Показано можливість застосування методів стаціонарної і нестаціонарної ЕХ для прогнозування ефективності протекторного та інгібіторного захисту сталей навантажених конструкцій. Обґрунтовано ефективність певних ЕХ характеристик для оцінювання експлуатаційної деградації механічних властивостей.

Рассмотрена возможность использования электрохимических (ЭХ) подходов к анализу технического состояния конструкционных металлических материалов на стадиях проектирования и их длительной эксплуатации в коррозионно-наводороживающих средах. Установлено, что, анализируя влияние напряжений на интенсивность коррозионных повреждений, важно учитывать нестационарные ЭХ процессы взаимодействия металла свежедеформированой поверхности со средой, что является основой для прогнозирования коррозионной стойкости, коррозионно-усталостной прочности и сопротивления кавитации, а влияние водорода на свойства сталей предпочтительнее определять при наводороживании напряженного металла, особенно в области пластических деформаций. Проанализировано влияние эксплуатационных факторов (длительности эксплуатации, абсорбированного водорода, контактной коррозии, макрогальванопар, биоактивной среды) на интенсификацию коррозионного и коррозионно-механического разрушения сталей. Показана возможность применения методов стационарной и нестационарной электрохимии для прогнозирования эффективности протекторной и ингибиторной защиты сталей нагруженных конструкций. Обоснована эффективность определенных ЭХ характеристик для оценки эксплуатационной деградации механических свойств.

The use of the electrochemical (EC) approaches to the analysis of the technical state of structural metal materials at the stages of design and their long-term service in corrosion-hydrogen environments is considered. It is important when analyzing the stresses effect on the intensity of corrosion damages to take into account the non-stationary EC processes of metal interaction with environment, which is the base for prediction of the corrosion resistance, corrosion-fatigue strength and cavitation resistance. It is preferable to evaluate the effect of hydrogen on the properties of steels under hydrogenation of the stressed metal, especially in the range of plastic deformation. The influence of operation factors (service time, adsorbed hydrogen, contact corrosion, macrogalvanic couples, bioactive medium) on the intensity of corrosion and corrosion-mechanical fracture of steels is shown. The possibility of use of the method of stationary and non-stationary electrochemistry for prediction of the effectiveness of protector and inhibitor protection of steels of loaded structures is demonstrated. The effectiveness of certain EC characteristics usage for the evaluation of in-service degradation of the mechanical properties is substantiated.