В табл. 2.4. представлені результати корозійних досліджень вуглецевої сталі в 50% розчині нітратів калію і магнію з домішками хлоридів і сульфатів при 1150С. Із табличних даних видно, що Ст3 піддається виразковій корозії і відноситься до малостійких конструкційних матеріалів (П = 4 мм/рік).

Згідно технології одержання нітрокалімагу, добрива містять домішки хлоридів натрію і сульфатів кальцію (до 0,5% NaCl і 3% CaSO4). Тому великий інтерес представляють вивчення корозійної стійкості вуглецевої сталі в 50% водному розчині нітратів калію і магнію з домішками хлориду натрію і сульфату кальцію.

В табл. 2.5. наведені порівняльні дані швидкості корозії вуглецевої сталі Ст3 в 50% розчині нітратів калію і магнію з різним вмістом домішків хлоридів і сульфатів в температурному інтервалі 20 – 1000С.

Із табличних даних і рис. 2.2. видно, що домішки хлориду натрію до 0,5% NaCl i сульфату кальцію – до 3% CaSO4 незначно впливають на корозійний процес. Причому хлориди при такій концентрації проявляють частково властивості інгібіторів, що добре узгоджується з літературними даними. Як видно з рис. 2.2. швидкість корозії вуглецевої сталі Ст3 зі збільшенням температури до 800С змінюється незначно. Вище температури 800С корозія Ст3 значно посилюється. Причому, найбільш виражений максимум швидкості корозії має місце при сумісній присутності в розчині домішків хлоридів і сульфатів (0,5% NaCl i 3% CaSO4). По мірі збільшення концентрації домішків сульфату кальцію в 50% розчині нітратів калію й магнію і постійній концентрації хлориду натрію (0,5% NaCl) швидкість корозії Ст3 зі зростанням температури посилюється.

Табл. 2.1.

Результати корозійних досліджень вуглецевої сталі Ст3

в 15%-ному розчині нітратів калію і магнію.

Температура,

0С | 2KNO3 – Mg(NO3)2

П, мм/рік | Група

стійкості | Характер

корозії

20 | 0,0893 | Стійка | Рівномірна

40 | 0,00997 | Стійка | Рівномірна

60 | 0,1631 | Понижено стійка | Рівномірна

80 | 0,2413 | Понижено стійка | Рівномірна

100 | 0,5598 | Понижено стійка | Рівномірна

Табл. 2.2.

Результати корозійних досліджень вуглецевої сталі Ст3

в 30%-ному розчині нітратів калію і магнію.

Температура,

0С | 2KNO3 – Mg(NO3)2

П,

мм/рік | Група

стійкості | Характер

корозії

20 | 0,0893 | Стійка | Рівномірна

40 | 0,1007 | Понижено стійка | Рівномірна

60 | 0,1820 | Понижено стійка | Рівномірна

80 | 0,2640 | Понижено стійка | Рівномірна

100 | 0,6575 | Понижено стійка | Рівномірна

Табл. 2.3.

Результати корозійних досліджень вуглецевої сталі Ст3

в 50%-ному розчині нітратів калію і магнію. |

2KNO3 – Mg(NO3)2

Температура,

0С | П,

мм/рік | Група

стійкості | Характер

корозії

20 | 0,1021 | Понижено стійка | Рівномірна

40 | 0,1283 | Понижено стійка | Рівномірна

60 | 0,1962 | Понижено стійка | Рівномірна

80 | 0,3911 | Понижено стійка | Частково-виразкова

100 | 1,1254 | Мало стійка | Частково-виразкова

Табл. 2.4.

Результати корозійних досліджень вуглецевої сталі Ст3

в 50%-ному розчині нітратів калію і магнію при 1150С.

|

К,

г/м2 год. |

П,

мм/рік. |

Бал

корозійн.

стійкості |

Характер

корозії |

Група

стійкості | Примітка

(зовнішн.

вигляд

захисної

плівки)

Без

Домішок |

2,5117 |

2,8206 |

8 |

Виразко-

вий |

Мало-

стійка |

Червоно-

бурий

колір

З доміш-

ками

хлоридів

(0,5% NaCl)

сульфатів

(3% СaSO4) |

3,2068 |

3,6013 |

8 |

Виразко-

вий |

Мало-

стійка |

Червоно-

бура

ржавчина

Табл. 2.5.

Порівняльні дані швидкості корозії вуглецевої сталі Ст3

в 50%-ному розчині нітратів калію і магнію

з різним вмістом домішок хлоридів і сульфатів.

Темпера-тура,

0С | Швидкість корозії П, мм/рік

50%

розчин без

домішок | Концентрація домішок в розчині, у ваг.%

0,5%

NaCl |

3%

CaSO4 | 0,5% NaCl

0,5%

CaSO4 | 0,5%

NaCl

2,5%

CaSO4 | 0,5%

NaCl

3% CaSO4

20 | 0,1021 | 0,1014 | 0,1273 | 0,1637 | 0,1980 | 0,2296

40 | 0,1283 | 0,1129 | 0,1362 | 0,2011 | 0,2183 | 0,2657

60 | 0,1962 | 0,1638 | 0,1978 | 0,2457 | 0,3317 | 0,3840

80 | 0,3911 | 0,3820 | 0,3982 | 0,4360 | 0,5746 | 0,7991

100 | 1,1254 | 1,0045 | 1,2530 | 1,5332 | 1,7358 | 2,4329

Висновки

1.Проведено дослідження корозійної стійкості вуглецевої сталі Ст3 в агресивних розчинах нітратів калію і магнію різної концентрації. Встановлено, що із збільшенням концентрації нітрат-іонів швидкість корозії сталі зростає, що вказує на підвищення їх агресивності, поскільки кількість кисню в розчині зменшується і він не може служити ініціатором корозії. При цьому спостерігається зміна характеру корозії від рівномірної при дослідженнях в 15% і 30% розчинах нітратів калію і магнію до виразкової – в 50% розчині нітратів.

2.З підвищенням температури швидкість корозії вуглецевої сталі зростає, що відповідає загальним кінечним закономірностям електрохімічної корозії. При цьому міняється її характер від рівномірної при 20-600С до виразкової при 80-1000С.

3.Корозія вуглецевої сталі у водних розчинах нітратів калію і магнію зі збільшенням процентного вмісту домішок хлориду натрію і сульфату кальцію посилюється. При цьому вуглецева сталь підлягає виразковій корозії і при відсутності антикорозійного захисту не може застосовуватися у якості конструкційного матеріалу для апаратурного оформлення виробництва безхлорних азотно-калійних добрив.

Література

1. Акимов Г.В. «Основы учения о коррозии и защите металлов.»- М.:

Металлургиздат, 1946.

2. Антоновская Э.И., Поздеева А.А., Овчинников Н.Н. «Защита металлов»,

1967, 3, № 1, 62-64.

3. Бабаков А.А., Приданцев М.В. “Коррозийные стали и сплавы”. – М.:

Металлургия, 1971.

4. Василенко И.И., Мелехов Р.К. “Коррозионное растрескивание сталей”.-К.:

Наукова думка, 1977, 143-158.

5. Веденкин С.Г. “Коррозионные свойства металлов и сплавов”,- М,:

Металлургиздат, 1952.

6. Гавриленко А.Г. в сб. “Тезисы доклада УШ конф.по защите металлов от

коррозии.” – Пермь, 1974, 55-56.

7. Дятлова В.Н. “Коррозионная стойкость металлов и сплавов.” – М.:

Машиностроение, 1964.

8. Эрмлер Б.В. “Труды 2-й конференции по коррозии металлов.” 1943,2,52.

9. Жук Н.П. “Курс теории коррозии и защиты металлов.” –