Западно – Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана
Политехнический факультет
Кафедра «Аграррные технологии и эксплуатация машин»
«Утверждаю»
Зав. кафедрой_____________ Сарсенов А.Е
протокол заседания кафедры №___от ___ _______ 2018 г
Отчет о выполнении научно-исследовательской работы магистранта
За 1-й семестр 2018-2019 учебного года
Анализ исследований методов и средств защиты техники от коррозии
Ф.И.О. магистранта: Амирханов Саяхат Мухамбетұлы
Специальность: 6М080600 – «Аграрная техника и технология»
Образовательная программа (специализация): Эксплуатация машинно- тракторного парка
Направление подготовки: Научное и педагогическое (2 года обучения)
Период обучения в магистратуре: 2018 - 2020 гг.
Научный руководитель: Бралиев М.К.,доцент ВАК, кафедра «Аграрные технологии и эксплуатация машин» ЗКАТУ им. Жангир хана
Тема магистерской диссертации: «Разработка методов и средств защиты техники от коррозии»
Срок защиты магистерской диссертации: май 2020 г.
Содержание
1 ВВЕДЕНИЕ
1.1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.2 Атмосферная коррозия сельскохозяйственной техники
1.2.1 Хранение сельскохозяйственной техники.
1.2.2 Противокоррозионная защита сельскохозяйственной техники.
1.2.3 Консервационные материалы для защиты техники от коррозии.
1.2.4 Оборудование для нанесения покрытий
1.3 Выводы
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Введение
В сельском хозяйстве сконцентрировано свыше 10% общего металлофонда страны, а потери от коррозии составляют 15% в общих потерях. Коррозию сельскохозяйственной техники определяют местная окружающая среда, погодные условия, сезонность использования и т. д. В сельском хозяйстве используют различные минеральные, органические вещества, гербициды, пестициды, средства очистки сельскохозяйственного оборудования и другие, которые оказывают негативное влияние на коррозию сельскохозяйственной техники. Сельскохозяйственная техника подвержена коррозии, как в период эксплуатации, так и в период хранения (особенно в этот период из-за большей его длительности). Неправильное хранение техники в неблагоприятных условиях способствует ускорению процесса коррозии. Также необходимо учитывать, что доля основных видов сельскохозяйственной техники со сроком эксплуатации свыше 10 лет составляет 62,15% по тракторам, 48,92% по зерноуборочным комбайнам, 45,05% по кормоуборочным комбайнам, 59,32% по автомобилям, 61,7% по плугам, 55,61% по сеялкам, что тоже сказывается на процессе коррозии. В связи с высокой стоимостью современных сельскохозяйственных машин важно обеспечить сохранность машин, как в период работы, так и в нерабочее время. Поэтому разработка доступных и энергосберегающих способов хранения сельскохозяйственной техники, основанных на эффективных консервационных материалах и оборудовании для их нанесения весьма актуальна.
|
|
В настоящее время существует противоречие между дефицитом отечественных консервационных материалов для защиты сельскохозяйственной техники от атмосферной коррозии, в том числе и из-за отсутствия необходимой сырьевой базы, и существованием огромного количества отработавших нефтепродуктов, которые не утилизируются и загрязняют окружающую среду. Очевидно, что создание на базе отработанных масел антикоррозионных материалов является актуальной научной проблемой. При хранении дорогостоящей техники, особенно импортного производства, к консервационным материалам предъявляются требования по сохранению декоративности покрытия. Данные условия может обеспечить водно-восковой состав Герон. Сравнение различных способов противокоррозионной защиты важно для правильного выбора сельхозтоваропроизводителями способов защиты техники.
|
|
СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Атмосферная коррозия сельскохозяйственной техники
Коррозия – это разрушение металла в результате химического или электрохимического воздействия окружающей среды (рисунок 1).
| 
|
| 
|
Рисунок 1 – Примеры коррозии
Коррозионные исследования очень важны. Во-первых, из экономических соображений – коррозия вызывает большие материальные потери. Во-вторых, цель борьбы с коррозией – это сохранение металлических ресурсов, мировые запасы которых ограничены. Потеря их влечет соответствующие излишние затраты энергии и водных ресурсов, расходуемых на производство и изготовление металлических конструкций. Убытки, понесенные промышленностью и городскими хозяйствами, исчисляются многими миллиардами долларов ежегодно.
Причина коррозии заключается в термодинамической неустойчивости системы, состоящей из металла и компонентов окружающей (коррозионной) среды. Мерой термодинамической неустойчивости является свободная энергия, освобождаемая при взаимодействии металла с этими компонентами. Но свободная энергия сама по себе ещё не определяет скорость коррозионного процесса, то есть величину, наиболее важную для оценки коррозионной стойкости металла. В ряде случаев адсорбционные или фазовые слои (плёнки), возникающие на поверхности металла в результате начавшегося коррозионного процесса, образуют настолько плотный и непроницаемый барьер, что коррозия прекращается или очень сильно тормозится. Поэтому в условиях эксплуатации металл, обладающий большим сродством к кислороду, может оказаться не менее, а более стойким (так, свободная энергия образования окисла у Cr или Al выше, чем у Fe, а по стойкости они часто превосходят Fe). Возможные виды коррозии сельскохозяйственных машин отражены на рисунке 2.
|
|
Рисунок 2 – Классификация коррозии
Коррозия, в зависимости от природы металла, агрессивной среды и других условий, приводит к различным видам разрушений (рисунок 3).
Рисунок 3 – Схематическое изображение различных видов коррозии: а – равномерная коррозия; б – коррозия пятнами; в, г – коррозия язвами; д – точечная коррозия (питтинг); е – подповерхностная коррозия; НН – исходная поверхность металла; КК – рельеф поверхности, измененный вследствие коррозии
Полимерные детали и лакокрасочные покрытия наиболее интенсивно разрушаются под действием температуры и солнечного излучения. Потеря работоспособности может наступить не только в процессе работы, но и в нерабочий период. Поэтому разработка доступных и дешевых способов хранения сельскохозяйственной техники является актуальной научной задачей.
Скорость процесса коррозии зависит от многих факторов (рисунок 4): агрессивности среды, продолжительности ее воздействия; температуры воздуха; состояния поверхности металла (состава и структуры защитной пленки, увлажненности поверхности); химического состава металла и наличия механических напряжений; особенностей конструкции (наличие сварных швов, болтовых и заклепочных соединений, сочетание отдельных элементов, образующих полости и щели, в которых конденсируется влага).
Рисунок 4 – Причины систематических отказов с/х техники