Применение ионной и электронной модификации нитридных покрытий для защиты от коррозии при наводораживании

Одним из способов повышения устойчивости стальных конструкций и нефтепроводов к процессам наводораживания при эксплуатации является нанесение на них тонких слоев в виде нитридных или оксидных покрытий, которые обладают более высокими показателями устойчивости к коррозионным процессам. В работе представлены результаты оценки применения ионной и электронной модификации нитридных покрытий (TiN), нанесенных на нержавеющую сталь, с целью повышения их устойчивости к процессам наводораживания и деструкции при накоплении водорода в приповерхностном слое, вызывающем его охрупчивание и коррозию. В качестве ионов для модификации покрытий были выбраны ионы O2+ и N2+ с энергией 20 кэВ/заряд, флюенсы облучения составили 1013–1015 ион/см2 . Для проведения модификации с применением электронов были использованы электроны с энергией 500 кэВ и дозами облучения 100–500 кГр. В результате проведенных экспериментов было установлено, что ионная модификация приводит к формированию в структуре дополнительных дислокационных дефектов, накопление которых приводит к увеличению прочности и устойчивости к растрескиванию. В случае электронного облучения основной эффект модификации заключается в тепловом воздействии, приводящем к повышению стабильности кристаллической структуры, а также ее уплотнению. Анализ эффектов наводораживания и коррозии образцов показал, что ионная модификация с флюенсом 5 × 1013 ион/см2 приводит к увеличению стабильности структуры покрытий, а также увеличению потенциалов коррозии.

наводораживание, коррозия, деградация, нитридные покрытия, защитные материалы, ионная модификация