Получение защитных покрытий на низкоуглеродистой стали в нейтральном нитратном оксидирующем растворе с добавками мочевины

Цель

Изучение влияния мочевины на коррозионные свойства покрытий, добавляемой в нейтральный нитратный оксидирующий раствор, методом линейного поляризационного сопротивления.

Задачи

1.     Анализ литературы по способам получения магнитных покрытий.

2.      Оценка влияния добавок мочевины на свойства покрытий.

3.      Изучение кинетики растворения стали при повышенной температуре методом поляризационного сопротивления.

4.      Влияние концентрации мочевины в оксидирующем растворе на коррозионные свойства покрытий.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Мультиметр DT830B
• Источник питания 5В
• Резисторы
• Весы лабораторные ВЛР-200

Описание

Проведен анализ литературы по свойствам магнитных покрытий. Определена область исследования, поставлены цели и задачи работы. Обьектом исследования являлась низкоуглеродистая сталь (СТ-3). Для защиты образцов из стали в работе получали магнитные  покрытия и испытывали их стойкость по отношению к агрессивным факторам в модельных условиях на примере «мягкой воды». Ввиду необходимости оперативного определения скорости коррозии и выяснения кинетики образования магнитных покрытий при повышенной температуре был применен метод поляризационного сопротивления. Для данного метода был изготовлен опытный образец из доступных материалов. На один из электродов образца подавали небольшую поляризацию. Изменения силы тока в процессе оксидирования фиксировали с помощью мультиметра. На основании полученных данных строили графические зависимости и с их помощью фиксировали ход процесса оксидирования.

Результаты работы/выводы

При добавлении в оксидирующий раствор мочевины наблюдается заметное снижение скорости коррозии со 120 до 50,9 г/м²сут. Из этого следует, что раствор может быть применен для защиты низкоуглеродистой стали от коррозии, что увеличит срок службы деталей. В сравнении с традиционным щелочным воронением использование оксидирующего раствора с добавкой мочевины имеет большое преимущество, так как щелочное воронение более негативно сказывается на экологии.

Перспективы использования результатов работы

Методом линейного поляризационного сопротивления возможна оценка текущего состояния металлической конструкции. Низкотемпературные оксидирующие растворы снизят энергозатраты и стоимость изделий с магнитными покрытиями.

Награды/достижения

«Наука для жизни-2022». Направление «Многообразие науки». Результат – призёр

Мнение автора

В работе применен недорогой и доступный способ оценки скорости разрушения металла. Результаты согласуются с гравиметрическим способом. Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» помогает старшеклассникам доказывать свою точку зрения, способствует творческому обмену с единомышленниками.