курсы веревочного доступа ИРАТА
IRATA Rope Access Training
Опасность коррозии металлических элементов СИЗ
Исследование степени и глубины коррозии кулачка зажима Petzl CROLL
По нашему запросу, лаборатория ЗАО ГИАП Дист Центр провела исследование, результат которого представлен ниже.
Исходные данные:
Зажим Petzl CROLL (S/N 01166А), объект исследования-деталь зажима с покрытием (кулачок). Эксплуатация в условиях платформ Северного моря.
Рисунок 1. Исходное изделие в разобранном виде. Зажим Petzl CROLL (S/N 01166А) и деталь с металлическим покрытием (кулачок)
Визуальный осмотр образца:
Деталь (кулачок) имеет повреждения в виде нарушения целостности защитного металлического покрытия (Рисунок 2б, 2в) и его частичного отслаивания (Рисунок 2в). На поверхности исследуемой детали присутствуют следы коррозионных повреждений в виде:
- точечной (питтинговой) коррозии (рисунок 2а, 2б, 2в);
- коррозии основного металла (в местах нарушения покрытия).
Рисунок 2а. Внешний вид образца
Рисунок 2б. Внешний вид образца
Рисунок 2в. Внешний вид образца
Анализ химического состава материала:
Анализ химического состава покрытия и основного металла кулачка проводился рентгенофлуоресцентным анализатором «Olympus Innov-X DP-2000». Результаты приведены в таблице 1.
Таблица 1. Элементный состав исследуемой детали
На основании анализа процентного содержания легирующих элементов основной металл кулачка относится к углеродистой легированной стали с нанесенным никелевым покрытием.
Исследования шлифов кулачка:
Исследование нетравленого шлифа кулачка проводили с использованием оптического микроскопа «ZEISS Axio Observer» Carl Zeiss Microscopy GmbH.
Металлографические исследования кулачка проводились в зонах, подверженных максимальным нагрузкам и механическим повреждениям (Рисунок 3).
Рисунок 3. Внешний вид металлографических шлифов
Исследования поверхностей металлографических шлифов выявили наличие коррозионных разрушений и растрескивание основного металла под никелевым покрытием (рис. 4 - 8). Глубина коррозионного разрушения на отдельных участках основного металла превышает 40 мкм. Наблюдаются очаги питтингов (точечной коррозии), проходящие на всю толщину покрытия до основного металла (рис. 5, 7). Происходит частичное отслоение, а на отдельных участках полное отсутствие никелевого покрытия.
Глубина растрескивания основного материала под поверхностью покрытия на отдельных участках - более 70 мкм (рис. 7).
Микрофотографии поверхности шлифов
Рисунок 4. Образец основного металла с покрытием (х50)
Рисунок 6. Покрытие и основной металл (х200)
Рисунок 5. Покрытие и основной металл (х100)
Рисунок 7. Покрытие и основной металл (х100)
Рисунок 8. Покрытие и основной металл (х500)
Выводы:
Проведенные исследования показали значительные коррозионные разрушения детали вызванные питтинговой (точечной) коррозией никелевого покрытия. Такое коррозионное разрушение вызвано воздействием агрессивной внешней среды (присутствие ионов Cl-, влаги). Нарушения сплошности покрытия являются очагами питтингообразования (точечной коррозии). При достижении питтингом основного металла (углеродистой стали) и проникновении электролита (морская вода и др.), происходит интенсивное растворение стальной основы за счет образования гальванической пары: углеродистая сталь – никелевое покрытие, где углеродистая сталь является анодом, а никелевое покрытие – катодом. Скопление продуктов коррозии под покрытием приводит к дальнейшему разрушению покрытия.
Дальнейшая эксплуатация в условиях переменных (циклических) нагружений приводит к возникновению разрушений коррозионно-усталостного характера, преимущественно, по местам коррозионных поражений, служащие концентраторами напряжений, от которых начнут развиваться микротрещины. Накопление продуктов коррозии и воздействие переменных (циклических) нагрузок в условиях агрессивных сред приводит к разнонаправленному коррозионному растрескиванию основного материала детали.