ОЦІНКА ВПЛИВУ ВМІСТУ МАРГАНЦЮ НА КОРОЗІЮ ТЕРМІЧНО ЗМІЦНЕНОГО МЕТАЛУ

Анотація

В роботі проведені дослідження корозійної поведінки гарячекатаного і термічно зміцненого прокату з низьковуглецевої сталі з різним вмістом в ній марганцю з метою вибору оптимальних умов його термічної обробки для отримання задовільного поєднання міцності і корозійної стійкості при розвитку процесів загальної корозії з водневої поляризацією. Перспективним способом економії металу в будівництві, машинобудуванні та на транспорті, а також зниження витрати легуючих елементів і розкислювачів в результаті заміни в ряді випадків низьколегованих конструкційних сталей простішими і менш витратними низьковуглецевими, є застосування термічній обробки, особливо, з використанням тепла прокатного нагріву. Однак широке застосування термічно зміцненого прокату меншої товщини з метою економії металу в конструкціях і спорудах, які зазнають вплив оточуючих, як правило, агресивних корозійних середовищ різного характеру та інтенсивності, наштовхується на абсолютно недостатню вивченість корозійної поведінки такого матеріалу, як енергетично більш нестабільною системи, ніж звичайний гарячекатаний сталевий прокат. Саме до гарячекатаного стану відносяться наявні далеко не систематичні і не одностайні в своїх оцінках наукові відомості про корозійну поведінку вуглецевих і низьколегованих конструкційних сталей, а дані про корозію термічно зміцненого прокату, як метастабільною системи з підвищеною вільною енергією, обмежені і суперечливі. Тому вивчення закономірностей поведінки термічно зміцненого прокату, як метастабільної металевої системи, має важливе практичне значення для вибору технології обробки і матеріалів, які б забезпечили задовільне поєднання міцності, пластичності термічно зміцненого металопрокату. Дослідження проводили на зразках з низьковуглецевої сталі лабораторних плавок, що мають в своєму хімічному складі приблизно однаковий вміст С, Si, S, P, Cu і різний вміст Mn (0,66, 1,00 і 1,68% по масі) в гарячекатаному і термічно зміцненому станах (гартування від 880-900°С, а потім проводили відпуск в інтервалі температур 200-700°С через кожні 25-50^оС протягом 1 години з наступним охолодженням на спокійному повітрі). Корозійні випробування проводили на шліфованих і знежирених зразках постійно занурених у 1 Н розчині H₂SO₄ кімнатної температури протягом 72 год. Встановлено, що легування низьковуглецевої сталі марганцем (до 2%) призводить до підвищення корозійної активності металу в термічно зміцненому стані, зміщує пік корозійної активності при відпуску в бік меншої температури (від 475 до 375°С) і збільшує корозійні втрати в районі піку в 1,6 рази. Показано, що після загартування і високого відпуску (при температурах > 600^оС), навпаки, в сталі з підвищеним вмістом марганцю корозійні втрати, наприклад, в кислому середовищі істотно знижуються через те, що марганець прискорює процеси коагуляції карбідних частинок. Рекомендовано проводити термічну зміцнюючу обробку конструкційної сталі з підвищеним (1,5%) вмістом марганцю при задоволенні технічним вимогам поєднання міцності і задовільною корозійної довговічності, доцільно при термічному зміцненні призначати відпуск (самовідпуск) не менше 600^оС. В цьому випадку при істотному виграші в міцності (підвищення на 20-25%) можна досягти і більш високої корозійної стійкості металу в порівнянні з гарячекатаним (незміцненим) станом.