OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 2 2025 175 MATERIAL SCIENCE На процесс коррозионного разрушения также влияет однородность поверхности материала [7–11]. Особенно это важно для сталей с низким содержанием легирующих элементов [7, 12]. Исследования показали, что размер зёрен тоже влияет на коррозию [1, 13, 14]. Обычно это связано с тем, что границы между зёрнами притягивают дефекты кристаллической структуры и атомы включений [6–7, 15–16]. Питтинговая коррозия стали может наблюдаться при наличии примесных элементов в структуре [7, 17–19]. Примеси могут образовывать химические соединения, которые повышают активность материала в коррозионной среде [7, 20–21] из-за их электрохимической неоднородности [6]. В исследованиях [22, 25–26] продемонстрировано, что существует прямая зависимость между величиной внутренних остаточных напряжений и скоростью коррозии конструкционной стали. Внутренние напряжения могут достигать значений, превышающих предел текучести материала. Это приводит к пластической деформации и увеличению числа линейных дефектов в виде дислокаций [22, 25–29]. Остаточная деформация материала под воздействием внешних нагрузок усиливает анизотропность зёрен, что влияет на скорость коррозионного процесса [3, 22]. Представленные данные научных исследований подтверждают наличие полипараметрической зависимости коррозионных процессов от факторов экзогенного и эндогенного характера, включая кристаллическую структуру материала, степень фазовой гомогенности, морфологию поверхностного слоя, присутствие посторонних химических элементов в матрице сплава, а также дислокационные и гранично-дефектные образования. Многочисленные экспериментальные работы [23, 24] способствовали систематизации ключевых аспектов кинетики и термодинамики коррозионных явлений, что создаёт теоретическую базу для идентификации факторов, определяющих деградацию материала в условиях конкретной эксплуатационной среды. Цель настоящей работы: разработка многокритериальной модели, связывающей глубину коррозионных повреждений (интегральный показатель агрессивности среды) с микроструктурными, механическими и топографическими характеристиками низкоуглеродистой стали Ст3. Объектом исследования являются образцы из листового проката с варьируемой степенью остаточной пластической деформации (ε = 0–7 %). Подобный подход можно использовать, опираясь на математические методы, позволяющие учесть влияние различных факторов (например, при помощи метода группового учета аргумента). Задачи исследования Изучить количественные взаимосвязи между глубиной коррозионных повреждений стали, величиной остаточных внутренних напряжений, анизотропией размеров зёрен и их количеством в агрессивной среде. Исследовать влияние пластической деформации (не превышающей 7 %) на кинетику коррозионных процессов с акцентом на изменение глубины повреждений и роли остаточных напряжений. Проанализировать возможные кристаллографические механизмы, определяющие корреляцию «глубина коррозии – остаточные напряжения». Разработать физико-математическую модель, описывающую зависимость коррозионной кинетики от структурно-морфологических параметров, с учётом анизотропии деформации и дислокационной динамики при помощи метода группового учета аргументов. Методика исследований В работе исследовались образцы, изготовленные из листового проката стали Ст3, которая была использована в экспериментах в исходном состоянии. Изготовление образцов (4,0×70,0×25,0 мм) осуществлялось в перпендикулярном направлении относительно направления проката стали. В работе [22] представлены данные о величине внутренних напряжений, степени анизотропии зерна и скорости коррозии исследуемых образцов в 5%-м растворе соляной кислоты, а также отражена методика определения этих параметров. Исследуемые образцы имели разную величину остаточной деформации (см. таблицу). Микроструктура исследуемых образцов получена на оптическом микроскопе и показана на рис. 1. Исследование микроструктуры, выполненное в работе [22], позволило установить, что она
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1