ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова», Чебоксары, Россия:
Ш. В. Садетдинов, докт. хим. наук, профессор кафедры материаловедения и металлургических процессов, эл. почта: avgustaf@list.ru
Д. А. Пестряев, студент

ФГБОУ ВО «Чувашский государственный аграрный университет», Чебоксары, Россия:
Л. Ш. Пестряева, канд. пед. наук, доцент

ФГБОУ ВО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева», Чебоксары, Россия:
И. В. Фадеев, канд. техн. наук, зав. кафедрой машиноведения, доцент, эл. почта: ivan-fadeev-2012@mail.ru

Впервые изучена коррозионная стойкость стали Ст10 в 3%-ном растворе NaCl в присутствии дипинаконборатов лития (ДПБЛ), натрия (ДПБН) и калия (ДПБК). Приведена методика синтеза названных дипинаконборатов и определены их физико-химические характеристики. Опыты по измерению стационарных потенциалов высокоомным вольтметром потенциостата П-5848 показали, что введение дипинаконборатов лития, натрия и калия в 3%-ный раствор NaCl приводит к заметному повышению коррозионной стойкости стали, и по ингибирующему действию дипинаконбораты располагаются в ряд ДПБК > ДПБН > ДПБЛ. Согласно полученным данным анодной поляризации, в 3%-ном водном растворе NaCl сталь активно растворяется, а при добавлении 0,1 моль/л ДПБЛ, ДПБН и ДПБК сталь переходит в пассивное состояние. Повышение коррозионной стойкости стали объясняется формированием на поверхности металла плотной пассивной феррогидроксоборатной пленки. Гравиметрическими исследованиями с определением средней скорости коррозии, коэффициента торможения и степени защиты стали Ст10 в 3%-ном растворе NaCl с добавлением дипинаконборатов лития, натрия и калия различных концентраций установлено, что концентрации 0,5 % является для них оптимальной. Усталостными и коррозионно-усталостными испытаниями стали Ст10 в растворе хлорида натрия без добавки и с добавкой ДПБК, ДПБН, ДПБЛ показано, что дипинаконбораты в равной степени снижают разрушающий эффект чисто коррозионных и коррозионно-механических поражений. При содержании 0,5 % дипинаконбората калия в растворе хлорида натрия циклическая прочность стали увеличивается, что связано со снижением влияния разрушающих факторов на уменьшение циклической прочности стали под влиянием ДПБК. Дипинаконборат калия рекомендован в качестве эффективной противокоррозионной присадки к синтетическим моющим средствам для очистки металлической поверхности от производственных загрязнений, при ремонте механического оборудования металлургических заводов и агрегатов автотранспортных средств.

1. Ashassi-Sorkhabi Н., Shaabani B., Seifzadeh D. Corrosion inhibition of mild steel by some schiff base compounds in hydrochloric acid // Applied Surface Science. 2005. Vol. 239. No. 2. P. 154–164.
2. Чиркунов А. А., Кузнецов Ю. И., Томин В. П. Ингибирование коррозии низкоуглеродистой стали в мягких водах анавидином // Коррозия: материалы, защита. 2007. № 4. С. 18–23.
3. Яковлева А. А., Анциферова Е. А., Гусева Е. А., Садловский С. В. Влияние защитного покрытия на основе органического связующего на коррозионную устойчивость стали // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019. Т. 9. № 4. С. 600–611.
4. Субботина О., Терентьев С. Современные отечественные покрытия для защиты от коррозии на предприятиях металлургии // Национальная металлургия. 2007. № 6. С. 42–44.
5. Баимбетов М. Н., Фишбейн О. Ю., Капралова В. И., Жакитова Г. У., Джусипбеков У. Ж. Ингибирующие свойства борофосфатов // Известия НАН РК. Серия : Химия. 2005. № 6. С. 77–80.
6. Uspensky I. A., Fadeev I. V., Pestryaeva L. Sh., Sadetdinov Sh. V. Enhancing the antimicrobial properties of borates in coolant fluids // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science The proceedings of Conference AgroCON-2019. 2019. P. 012143.
7. Jiang X., Zheng Y. G., Ke W. Effect of flow velocity and entrained sand on inhibition performances of two inhibitors for CO₂ corrosion of N80 steel in 3% NaCl solution // Corrosion Science. 2005. Vol. 47. P. 2636–2658.
8. Стрельников И. А., Пестряев Д. А., Садетдинов Ш. В. Коррозионные характеристики углеродистой стали в растворах синтетиче-ских моющих средств // Упрочняющие технологии и покрытия. 2020. Т. 16. № 3. С. 112–115.
9. Левашова В. И., Янгирова И. В., Казакова И. В. Обзор ингибиторов коррозии на основе борорганических соединений // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6.
10. Илларионов И. Е., Пестряев Д. А., Садетдинов Ш. В., Стрельников И. А. Разработка боратфосфатных моющих средств для очистки деталей металлургических машин в ремонтном производстве // Механическое оборудование металлургических заводов. 2019. № 1. С. 71–75.
11. Пат. 2572125 РФ. Ингибитор коррозии для грунтовок по металлу / И. В. Фадеев, Ш. В. Садетдинов, А. М. Новоселов ; заявл. 18.02.2014 ; опубл. 20.08.2015, Бюл. № 6.
12. Tang F., Chem G., Brow R. K. et al. Corrosion Resistance and Mechanism of Steel Rebar Coated with Three Types of Enamel // Corrosion Science. 2012. Vol. 59. P. 157–168.
13. Гаевик Д. Т. Смазка оборудования на металлургических предприятиях : учебник. — М. : Высшая школа, 1998. — 326 с.
14. Koch G. H., Brongers N. P. H., Thompson N. G. Corrosion – a natural but controllable process // Corrosion Costs and Preventive Strategies in the United States. 2010. No. FHWA-RD-01-156. P. 3, 4.
15. Половняк В. К., Тимофеева И. В., Быстрова О. Н., Половняк С. В., Айманов Р. Д. Защитное действие азот-, фосфорсодержащих ингибиторов коррозии стали и их промышленные испытания в условиях нефтедобычи и нефтепереработки // Практика противокоррозионной защиты. 2006. № 3. С. 44–48.
16. Кузнецов Ю. И. Прогресс в науке об ингибиторах коррозии // Коррозия: металлы, защита. — М., 2015. № 3. С. 12–14.
17. Шипугизов И. А., Колесова О. В., Вахрушев В. В., Казанцев А. Л., Пойлов В. З. и др. Современные ингибиторы коррозии // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. 2016. № 1. С. 114–123.
18. Плотникова М. Д., Пантелеева М. И., Шейн А. Б. Антикоррозионная защита малоуглеродистой стали ингибиторами серии «ФЛЕКС» // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2013. Вып. 5. Т. 18. С. 2309–2311.
19. Садетдинов Ш. В. Исследование растворимости в системах монобораты лития натрия, калия – ароматические амины – вода при 25 °C // Журнал неорганической химии. 1985. Т. 30. № 3. С. 795–797.
20. Калачева В. Г., Шварц Е. М., Беньковский В. Г., Леонов И. Д. Дипинаконбораты щелочных металлов // Журнал неорганической химии. 1970. Т. 15. № 2. С. 401–403.
21. Михайлов В. И., Скворцов В. Г., Пыльчикова Ю. Ю., Кольцова О. В., Ершов М. А. Влияние бората пропаноламина на коррозионное поведение углеродистой стали в нейтральных средах // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. 2007. № 3. С. 57–63.
22. Фрейман Л. И., Макаров В. А., Брыскин И. Е. Потенциостатические методы в коррозионных исследованиях и электрохимической защите. — Л. : Химия, 1972. — 238 с.
23. Михайлов В. И., Скворцов В. Г., Ершов М. А., Иванов А. Г. Ингибирование коррозии углеродистой стали в нейтральных средах алифатическими аминами и их боратами // Коррозия: материалы, защита. 2008. № 5. С. 29–32.
24. Илларионов И. Е., Садетдинов Ш. В., Стрельников И. А., Гартфельдер В. А. Влияние фосфатборатных соединений на противокоррозионную устойчивость углеродистой стали в нейтральных водных средах // Черные металлы. 2018. № 5. С. 47–53.
25. Романов В. В. Влияние коррозионной среды на циклическую прочность металлов. — М. : Наука, 1969. — 220 с.
26. Розенфельд И. Л., Рубинштейн Ф. И., Жигалова К. А. Защита металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями. — М. : Химия, 1987. — 224 с.
27. Ершов М. А., Камаев Е. В., Скворцов В. Г. Тиосемикарбазидэтилендифосфоновый комплекс и его ингибиторные свойства // Бутлеровские сообщения. 2013. Т. 35. № 9. С. 14–20.
28. Скворцов В. Г., Ершов М. А., Камаев Е. В., Цыпленкова А. Ю. Сравнительное изучение антикоррозионных свойств аминоборатов // Бутлеровские сообщения. 2013. Т. 36. № 10. С. 114–122.
29. Исламутдинова А. А., Гайдукова И. В. Получения и защитные свойства ингибиторов коррозии на основе бор-, азотсодержащих соединений // В мире научных открытий. 2010. № 4-6. С. 23–24.