Стальная арматура коррозионно неустойчива к кислым средам. Основными факторами, определяющими коррозионную стойкость арматуры и стойкость ее к ржавлению, являются химсостав стали, технология производства, условия хранения [1…3]. В литературе установлено, что горячекатаный арматурный профиль менее склонен к коррозии, чем термоупрочненный, т.к. ускоренное охлаждение снижает образование окалины, которая является защитным слоем при коррозии.
На Енакиевском металлургическом заводе используют ускоренное охлаждение при производстве арматуры с последующим самоотпуском поверхности. Определено, что 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.
В связи с этим, 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.
По стандартной методике ускоренных испытаний на электрохимическую коррозию были проведены испытания арматуры 1, 5, 10 % водном растворе H2SO4 в течении 1 часа. Для разделения коррозии боковой поверхности и торцевой части образцы экранировались.
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. Видно, что зависимости не являются линейными и торможения процесса коррозии при кратковременном воздействии в кислых средах не наступает. Объем газа, выделившегося за время проведения электрохимической коррозии образцов, имеет степенную зависимость, а именно степенную зависимость 2-го и 3-го порядка.
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
1. Поверхность арматуры, упрочненной путем ускоренного охлаждения с самоотпуском, в меньшей степени подвержена кислотной коррозии, чем сердцевина.
2. С повышением концентрации кислого раствора процесс коррозии арматурного профиля происходит интенсивнее.