Переход на производство арматуры из непрерывно-литой заготовки не оказал отрицательного влияния на уровень механических свойств, позволил обеспечить требуемое качество поверхности продукции, а также повысить производительность станов [1]. Однако неоднократно наблюдали ухудшение коррозионной стойкости, выражающейся в порче товарного вида и образовании продуктов коррозии в атмосферных условиях у арматурных стержней из непрерывно-литой.
Стальная арматура коррозионно неустойчива к кислым средам. Основными факторами, определяющими коррозионную стойкость арматуры и стойкость ее к ржавлению, являются химсостав стали, технология производства и коррозионная среда [2…5]. Горячекатаный арматурный профиль менее склонен к коррозии, чем термоупрочненный, т.к. ускоренное охлаждение снижает образование окалины, которая является защитным слоем от коррозии.
На Енакиевском металлургическом заводе (ЕМЗ) используют ускоренное охлаждение при производстве арматуры из стали Ст 3 с последующим самоотпуском поверхности. Этот режим обеспечивает получение мягкой сердцевины со структурой феррита и перлита и твердой поверхности со структурой мартенсита отпуска за счет самоотпуска после ускоренного охлаждения; твердость по сечению арматуры соответственно изменяется от HB250 на поверхности до HB180 в центре сечения. Такая арматура имеет хорошую свариваемость, при σв=600 Н/мм2, σт =500 Н/мм2, δ= 14 %, но низкую общую коррозионную стойкость, проявляющуюся в корродировании в домонтажный период.
Целью данной работы являлась оценка склонности к общей коррозии арматуры из непрерывно-литой заготовки производства ЕМЗ в растворах кислот.
Для исследований отбирали образцы арматуры профиля № 10 и № 12 производства ЕМЗ. Были проведены испытания на электрохимическую коррозию арматуры в 1, 5, 10 % водном растворе H2SO4 в течение часа при помощи газоизмерительной бюретки.
Для анализа полученных данных рассчитывали показатели коррозии. Их анализ показал, что торцевая часть образцов подвергается коррозионному разрушению интенсивнее, чем боковая поверхность.
Кинетика выделения газа при коррозионном воздействии растворов кислоты H2SO4 на арматурную сталь приведена на рис. 1-2, а после компьютерной обработки результатов – в табл. 1. Для расчета зависимостей использовали программу TCWIN.
Рисунок 1. Кинетика выделения водорода при электрохимической коррозии арматуры в 10 % - ном растворе H2SO4 (1 – боковая поверхность профиля № 10; 2 – боковая поверхность профиля № 12; 3 – торцевая поверхность профиля № 12; 4 – торцевая поверхность профиля № 10)
Рисунок 2. Кинетика выделения водорода при электрохимической коррозии арматуры в зависимости от % H2SO4 в водном растворе (1– боковая поверхность профиля № 12; 2 – боковая поверхность профиля № 10; 3 – торцевая поверхность профиля № 10; 4 – торцевая поверхность профиля № 12)
Таблица 1. Аналитические зависимости объема газа (мл), выделившегося за время проведения электрохимической коррозии образцов.
Видно, что зависимости не являются линейными, а объем газа, выделившегося за время проведения электрохимической коррозии образцов, имеет степенную зависимость, а именно степенную зависимость 2-го и 3-го порядка.
1. Поверхность арматуры, упрочненной путем ускоренного охлаждения с последующим самоотпуском, в меньшей степени подвержена кислотной коррозии, чем сердцевина, т.е. оголенные концы стержней начнут корродировать в первую очередь.
2. С повышением концентрации кислого раствора процесс торможения коррозии при кратковременном воздействии не наступает.
3. Производство арматуры из непрерывно-литой заготовки не предотвращает процесс коррозии готовых изделий в домонтажный период. .
Автор выражает благодарность научному руководителю профессору, доктору технических наук Алимову Валерию Ивановичу за методическую помощь в проведении работы и обсуждение полученных результатов.