Влияние магнитного поля на скорость коррозии стали

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА СКОРОСТЬ КОРРОЗИИ СТАЛИ
Новиков В.Ф., Рышков В.А., Муратов К.Р., Бахарев М.С.
Тюмень, Россия
В работе рассмотрено влияние внешнего магнитного поля и остаточной намагниченности на скорость коррозии сталей. Актуальность вопроса обусловлена наличием многих
факторов, способствующих намагничиванию и отдельных изделий из металла при их производстве, и изготавливаемой из них конструкции. Известно, что магнитное поле мешает
дуговой резке металла, сварке вследствие электромагнитного выдувания дуги из зоны
сварки [1], влияние же магнитных полей на коррозию металла исследовано недостаточно,
и данные различных источников противоречивы. В частности, в работе [2] показано, что
воздействие внешнего магнитного поля повысило коррозионную стойкость металла в 2,12
раза, однако в работе [3] показано, что магнитное поле, наведенное даже небольшим постоянным магнитом, может, существенно увеличить скорость коррозии металлов.
Целью работы являлось изучение влияния неоднородного магнитного поля и остаточно намагниченного состояния на скорость коррозии стали
Для оценки влияния внешнего магнитного поля на скорость коррозии две тонкие
стальные ленты подвергали коррозии в поле постоянного магнита и в поле земли при их
коррозии в 4 % водном растворе морской соли. Коррозионную убыль толщины лент определяли по изменению их электросопротивления. Влияние температуры на электросопротивление ленты устранялось расчетным путем [4]. Лента, находящаяся в неоднородном
магнитном поле, корродирует с большей скоростью.
Для оценки остаточно намагниченного состояния на скорость коррозии были взяты 4
контрольных образца из стали У10. Образцы были размагничены, затем два из них намагнитили, после чего образцы поместили в 10 % водный раствор соляной кислоты и контролировали убыль их массы. Образцы теряли массу с различной скоростью, скорость коррозии намагниченных образцов выше, чем размагниченных: на 17 %.
Для определения влияния контакта металла и постоянного магнита на коррозионный
процесс металла к металлической пластине был присоединен ферритовый постоянный
магнит. Для сравнения с другой стороны был присоединен пластмассовый брусок. Образец поместили в 10 % водный раствор соляной кислоты. Поверхность пластины со стороны магнита подверглась коррозионному разрушению, локализованному по периметру вокруг магнита, глубиной более 1 мм. На другой стороне наблюдался равномерный уход металла по всей незакрытой пластмассой поверхности.
Механизмы воздействия магнитного поля на коррозию следующие:
1. На ионы электролита действует сила Лоренца.
2. На атомы и частички металла действует пондеромоторная сила F=pm(dB/dZ), где
pm – магнитный момент, (dB/dZ) – градиент напряженности магнитного поля.
3. Изменяются электрохимические свойства электролита.
Выводы: скорость коррозии стали в неоднородном магнитном поле увеличивается;
коррозионная стойкость стали в остаточно намагниченном состоянии снижается.
Литература.
1. РД 153-39.4-130-2002. Регламент по вырезке и врезке «катушек» соединительных деталей, заглушек, запорной и регулирующей арматуры и подключению участков магистральных нефтепроводов.
2. Худяков М.А., Алтынова Р.Р. Влияние постоянного магнитного поля на циклическую трещиностойкость
и коррозионную стойкость стали 17Г1С. Нефтегазовое дело, 2006 том 4 №1.
3. Зимина Т. Наука и жизнь. Новости науки и техники. http://www.nkj.ru/news/5875/
4. Новиков В.Ф., Быков В.Ф., Муратов К.Р. Ускоренное определение величины скорости коррозии. Актуальные проблемы строительства и эксплуатации газовых скважин: Сборник научных трудов ООО «ТюменНИИгипрогаз», Изд-во Недра. -2002. С. 120-123.