Раствор для испытания стали на коррозионное растрескивание

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при выборе материала для устройств , работающих в контакте со средами, инициирующими водородное растрескивание металлов под напряжением . Целью изобретения является повышение безопасности испытаний путем снижения токсичности раствора. Состав раствора, масс.%: муравьиная кислота 3-6; муравьинокислый натрий 5 - 10; роданистый калий 0,5 - 3 и вода до 100. Раствор приготавливают растворением в воде входящих в него компонентов. Образцы И1:пытуемой стали выдерживают в растворе в нагруженном состоянии в течение заданного времени. Молекулы муравьиной кислоты на поверхности,испытуемых образцов претерпевают каталитическое превращение с образованием атомарного водорода, роданистый калий стимулирует наводороживание стали , а муравьинокислый натрий поддерживает заданное значение водородного показателя раствора в течение всего времени испытаний. 1 табл. (Л ю со с:л СА

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АBTQPCHÎMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3955499/25 — 28 (22) 23.09.85 (46) 07.03.87. Бюл. К- 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (72) А.П.Лубенский, 3.П.Семиколенова, Т.С.Долотова, В.Д.Малеванский .и В.В.Грачев (53) 620.199(088.8) (54) РАСТВОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СТАЛИ НА

КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при выборе материала для устройств, работающих в контакте со средами, инициирующими водородное растрескивание металлов под напряжением. Целью изобретения является

„„SU„„1295303 А 1 повышение безопасности испытаний путем снижения токсичности раствора.

Состав раствора, масс.7: муравьиная кислота 3 — 6; муравьинокислый натрий 5 — 10; роданистый калий 0 5—

3 и вода до 100 ° Раствор приготавливают растворением в воде входящих в него компонентов. Образцы и пытуемой стали выдерживают в растворе в нагруженном состоянии в течение заданного времени. Молекулы муравьиной кислоты на поверхности,испытуемых образцов претерпевают каталитическое превращение с образованием атомарного водорода, роданистый калий стимулирует наводороживание стали, а муравьинокислый натрий поддерживает заданное значение водородного показателя раствора в течение всего времени испытаний. 1 табл.

1 1295303

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при выборе материала для устройств, работающих в контакте со средами,инициирующими водородное рас- 5 трескивание металлов под налряжением.

Цель изобретения — повышение безопасности испытаний путем снижения токсичности раствора. 10

Раствор приготавливают растворением s воде входящих в него ингредиентов, которые хорошо растворимы и не требуют специальных мероприятий по технике безопасности. 15

Действие раствора основано на том, что молекулы муравьиной кислоты

i на поверхности испытуемой стали претерпевают каталитическое превращение с образованием атомарного водорода, что усиливает наводороживание стали, а роданистый калий выполняет функции стимулятора наводороживания.

Совместное использование этих ингредиентов заменяет наводороживание испытуемых образцов, инициируемое уксусной кислотой и сероводородом в известном растворе.

30

Сталь 06Х16 Н4Б

Содержа ние веществ мас.7. рН Время работы раствора ч

Состав раствора

Сталь 35

Раствор

НапряНапряжение, ИПа

BpeMs до рас трески вания, ч

Время до растрескивания, жение, NIa

Муравьиная

405 кислота

Муравьино кислый натрий

5,3,0 160

300

360

455

Введение муравьинокислого натрия дает возможность увеличить содержание муравьиной кислоты в растворе, т.е. повысить его агрессивность.

Одновременно увеличивается буферная емкость раствора, что позволяет длительно проводить испытания (100 и более часов) йри практически постоянном значении рН.

Значения водородного показателя (рН) в растворе не должны выходить из предела 2,8 — 3,2 (содержаниемуравьиной кислоты 3 — 67. и муравьинокислого натрия 5 — 10Х) поскольку при более высоких значениях рН агрессивность раствора падает, что приводит к увеличению сроков испытания, а при меньших агрессивность раствора слишком высока.

Способность стимулировать наводороживание испытуемой стали роданистый калий сохраняет и при концентрации более низкой, чем указанная, однако приведенный нижний предел содержания роданистого калия гарантирует его действие в течение всего времени испытания.

Содержание роданистого калия свыше ЗЖ нецелесообразно, так как практически не оказывает дальнейшего влияния на стойкость стали.

Испытания с помощью раствора проводят следующим образом.

Образец стали, представляющий собой галтель, помещают в ячейку с приспособлением, позволяющим поддерживать заданный уровень напряжений.

Ячейку заполняют раствором для ис" пытаний. Образец выдерживают в этих условиях под напряжением до его разрушения или в течение выбранного времени испытаний.

В таблице приведены результаты

35 испытаний стали 06Х16 Н4Б и стали

35 с пределом текучести соответственно 455 и 405 МПа, которые выдерживались под напряжением в растворе составов 1-3, 40 !

1295303

РастСодержа ние веществ, мас.й

Состав раствора рН Время работы раствоPRp×

Время до растрескивания, Ц вор

Напряжение, МПа

Время до ра треск вания ч

Напряжение, ИПа

Калий роданистый

0,5

До f 00

Вода

Муравьиная кис405 лота

Муравьинокислый натрий

10 2,8 100

Калий роданистый 3

160

300

455

До 100

Вода

Муравьиная кис4,6

405

0,7 лота

Муравьинокислый натрий

7,5 2,9 120

Калий роданистый 1,7

455

240

300

До 100

Вода

5-10

0,5 — 3

Остальное

Формула изобретения

Раствор для испытания стали на коррозионное растрескивание, содержащий монокарбоновую кислоту, соль щелочного металла, стимулятор наводороживания испытуемой стали и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности испытания, в качестве монокарбоновой кислоты он содержит муравьи4

Продолжение таблицы

Сталь 35 таль 06Х16 Н4Б ную кислоту, в качестве соли щелочного металла — муравьииокнслый натSб рий, а в качестве стимулятора наводороживания — роданистый калий при следующем соотношении ингредиентов, мас ° X:

Муравьиная кислота Э вЂ” 6

Ы Муравьинокислый натрий

Роданистый калий

Вода