Проаналізовано літературу, присвячену впливові водню на трибологічну поведінку металевих матеріалів. Подано особливості тертя і зношування металів, які не утворюють гідридів (залізо, мідь та деякі сплави на їх основі) та гідридотвірних металів (ніобій, цирконій, титан) у газових водневовмісних середовищах та під час електролітичного наводнювання.

Методами вольтамперометрії досліджено електрохімічну поведінку електродів, ви-готовлених із порошку титану та каталітично активних матеріалів на його основі, в розчинах перхлоратної кислоти. Вивчено вплив попередньої підготовки титану на його електрохімічну поведінку для розроблення режимів обробки титану як основи газодифузійних електродів електрохімічних сенсорів. Встановлено, що в області потенціалів 0,5...1,7 V в розчині HClO4 титан може бути струмопровідною основою для каталітично активних матеріалів. Отримані результати свідчать про діапазон робочих потенціалів електродів на титановій основі, що встановлюються на повітрі, в якому можна детектувати визначувані компоненти з високою роздільною здатністю. Залежно від природи каталітично активного матеріалу він становить від 100 mV для Ti/MnO₂-електродa до майже 400 mV для Ti/Pt-електродa і знаходиться в області значень стаціонарного безструмового потенціалу робочого електрода, що встановлюється на повітрі.

Досліджено мікроелектрохімічні характеристики трубної сталі 17Г1СУ зі зварним з’єднанням, виконаним електродом УОНИИ-13/55Р, під час деформації. Встановлено, що зварний шов не впливає на мікроелектрохімічну гетерогенність ненапруженої сталі: ΔE = 20…80 mV. Показано, що в області пружних деформацій її значення для сталі зростає на ~10 mV, а пластичних – на ~40 mV. В області зосередженої пластичної деформації вона збільшується до ~250 mV. Мікроелектрохімічна гетерогенність зварних зразків найбільше зростає в зоні термічного впливу: до ~130 mV в межах пружної деформації, до ~170 mV – пластичної і до ~300 mV в області утворення шийки перед руйнуванням зразка.

Досліджено кристалографічну текстуру і мікроструктуру вздовж і упоперек перерізу круглих гарячевальцьованих прутків із арматурних сталей 25Г2С і Ст3кп. Розподіл орієнтацій кристалів специфічний і його описано як подвійну “циліндричну” аксіальну текстуру з напрямами <100> і <110>, паралельними осі прутків. Анізотропія витягування зерен незначна. Обговорено механізми формування кристалографічної текстури, яка спричиняє анізотропію електрохімічної корозії гарячевальцьованих прутків круглого перерізу із сталей з низьким вмістом вуглецю. У стальних прутках зі середнім і високим його вмістом вона обумовлена структурною текстурою.

Встановлено синергізм інгібування корозії сталі композицією пігментів на основі цинку/заліза фосфату та воластоніту в слабокислому корозивному середовищі. Запропоновано механізм їх захисної дії. Досліджено вплив наповнення поліуретанового ґрунту сумішшю цинку/заліза фосфату й воластоніту на його протикорозійні та фізико-механічні характеристики. За результатами експериментальних досліджень розроблено новий поліуретанперхлорвініловий ґрунт для захисту проблемних ділянок трубопроводів на переходах земля–повітря.

Досліджено вплив хроматної конверсійної обробки алюмінієвого сплаву 5083 на адгезію епоксидних лакофарбових покривів та їх захисні властивості. Встановлено, що адгезія покривів по поверхні сплаву з хроматним конверсійним шаром більша, ніж за безхроматної обробки, а їх твердість в обох випадках однакова. Корозія металу під плівкою біля дефекту лакофарбового покриву за умов попереднього хроматування протікає не так інтенсивно, як після безхроматної обробки. Зразки сплаву зі системою покриву, яка охоплювала хроматну обробку, мали нижчі густини струму корозії, більший поляризаційний опір та менш негативний потенціал корозії, ніж безхроматно оброблені.

Визначено механічні властивості основного металу та металу зони термічного впливу зварних з’єднань трубної сталі 17Г1СУ у повітрі та виявлено вплив корозійних пошкоджень на них після попередньої витримки у сірководневому розчині NACE впродовж 200 h. Встановлено, що сірководневе середовище незначно змінило міцність (σ_B, σ_0,2), але суттєво пластичність (ψ, δ) як основного металу, так і металу зварного шва. Досліджено їх корозійну тривкість та схильність до воднем ініційованого розтріскування, а також вплив попередньої сірководневої корозії на опір корозійному розтріскуванню зварних з’єднань.

Досліджено трибологічну поведінку комбінованих метало-оксидокерамічних шарів, синтезованих на електродугових покривах зі суцільних електродних дротів у парі зі стальним та бронзовим контртілами у серійному дизельному мастилі та з додатком незначної кількості гліцерину. Встановлено, що ефективність мастильної суміші не залежить від концентрації гліцерину, який бере участь лише в хімічних перетвореннях під час фрикційної взаємодії.

Вплив одноразового рівноканального кутового пресування на електрохімічні властивості сплаву Al-6060 досліджено методом потенціодинамічної поляризації в 0,1М розчині NaCl. Поверхню після корозії обстежено за допомогою оптичної мікроскопії. Для опису гомогенності характеру корозії матеріалу проаналізовано різні зони, перпендикулярні осі пресування. Виявлено, що воно не змінює електрохімічну поведінку сплаву.

Для полікристалічних срібних покривів, електроосаджених з електролітів на основі різних координаційних сполук Ag(I): [Ag(CN)₂]–; [Ag(CN)₃]^2–; [Ag(SCN)₄]^3–; [Ag(CN)₂(SCN)₂]^3–; [Ag(SO₃)₂]^3– за густин струму від 2,5 до 75 mA*cm^–2 виявлено взаємозв’язок між корозійними параметрами таких осадів, визначеними методами імпедансної електрохімічної спектроскопії і вольтамперометрії, і їх кристалічною шорсткістю (рівномірністю на нанорівні). Встановлено, що зі зменшенням шорсткості осаду електролітичного срібла (R_a ~ 40...80 nm) зростає опір корозії. Причому зі збільшенням шорсткості поверхні на 20 nm корозійний опір зменшується вдвічі, а також помітно знижується стійкість до агресивного середовища, хоча осад рівномірно розподіляється по товщині на мікропрофілі. За однакової істинної поверхні срібних покривів корозія їх тим інтенсивніша, що більша середня шорсткість R_a, незалежно від текстури осаду і умов осадження.

Показано високу ефективність комплексів подандів – відкритоланцюгових аналогів крау-нетерів – в інгібуванні корозії конструкційних сплавів заліза у нейтральних водних розчинах. Запропоновано механізм керування швидкістю самочинних електродних процесів на сталі комплексами цинку з модифікованими подандами.

Досліджено склад і структуру катодних продуктів електролізу вольфраматно-молібдатних розплавів залежно від їх кислотно-основних властивостей. Розмежовано області виділення різних продуктів електролізу залежно від його умов.

Досліджено вплив оксидних та оксинітридних шарів, сформованих на етапі старіння (Т = 620 ^oС, t = 7 h), на фретинготривкість титанового сплаву ВТ22 (Ti–5Al–4,75Mo–4,75V–1Cr–1Fe) для оптимізації фазово-структурного стану модифікованого шару. Найвищу фретинготривкість у парі сплав ВТ22–сплав Д16Т можна забезпечити, поєднуючи оксинітрування з нанесенням шару антифрикційного покриву ВАП-2 (МоS₂), що дасть можливість суттєво зменшити адгезійний складник і схоплення. Для підвищення фретинготривкості гарячевисадних болтів зі сплаву ВТ22, виготовлених за створеною в ІМФ технологією термомеханічного оброблення, запропоновано технологічну схему, де поверхневе модифікування (низькотемпературне оксинітрування) суміщено зі старінням у єдиному технологічному циклі.

Вивчено вплив тривалості експозиції, типу сталевого профілю та концентрації розчину на ранню стадію корозії вуглецевої сталі. Використано сталеві зразки у вигляді куба, трубки та кутника. Досліджували в 3,5-, 5,0- та 7,0%-их розчинах NaCl. Встановлено, що після досягнення граничної концентрації розчину хлориду натрію подальше збільшення вмісту солі не впливає на корозію сталі.

Визначено причини розгерметизації трубопроводу діаметром 114,30 mm та товщиною стінки 6,02 mm (сталь категорії Х60), що транспортує газ з родовища до пункту збору. Виконано спектральні, електрохімічні та металографічні дослідження фрагмента металу пошкодженої труби, а також хімічний аналіз продуктів корозії на внутрішній поверхні стінки (мікрорентгенівський спектральний). Поляризаційні вимірювання здійснено в деаерованих та аерованих киснем повітря розчинах з різним солевмістом. Показано, що зі збільшенням солевмісту корозійна тривкість сталі труби зменшується, а швидкість корозії в аерованих умовах зростає від 0,06 до 0,89 А/сm², в деаерованих – від 0,16 до 1,48 А/сm².

Ґрунтове середовище аварійної ділянки магістрального газопроводу оха-рактеризовано як “near-neutral” (pH < 8) зі середньою, а в деяких випадках і високою (більше 0,3 mm/year) корозійною активністю і змодельовано розчином NS4. Тривала експлуатація (23 роки) знижує, в основному, статичну тріщиностійкість сталей Х60 і Х70, тоді як наводнювання за потенціалу катодного захисту різко посилює їх схильність до корозійно-механічного руйнування і за статичного, і за циклічного навантажень. Сталь Х70 чутливіша до негативного впливу експлуатації і наводнювання проти сталі Х60. Розраховано залишковий ресурс ділянки магістрального газопрово-ду “Уренгой–Помари–Ужгород” з урахуванням наводнювання стінки трубопроводу.

Оцінено характеристики міцності і пластичності та статичну тріщиностійкість сталі 12Х1МФ з розтягненої, нейтральної, стисненої зон вертикального гину головного парогону ТЕС та його прямої ділянки після ~1,3•10⁵ h експлуатації. Виявлено анізотропію механічних характеристик за руйнування в діаметральному і осьовому перерізах труби та їх градієнт поперек стінки труби.

Досліджено вплив пластичної деформації (повзучості) корозійнотривких сталей 10Х23Н18, 04Х18Н10Т, AISI 321 на зменшення товщини стінок обичайки реакторів, а також інтенсифікацію корозійного руйнування. Подано порівняльну оцінку матеріа-лів, які застосовують для виробництва реторт. Показано, що сталь 10Х23Н18 з підвищеними характеристиками повзучості сприяє продовженню терміну експлуатації реторт з 35 до 43 циклів.

Обґрунтовано раціональний вибір заходiв захисту вiд корозiї на стадiї проектування. Показано необхiднiсть оцiнки показникiв надiйностi за граничними станами з урахуванням вимог корозiйної тривкостi, довговiчностi та ремонтопридатностi. За розробленим пiдходом проаналізовано корозiйну небезпеку як стан або ситуацiю (загрозу), за яких збiльшується iмовiрнiсть настання збитків. За критерiєм корозiйної небезпеки можна економiчно обґрунтувати вимоги до вибору розрахункових характеристик первинного i вторинного захисту. Оцiнено витрати i можливі ризики за розрахунко-вими моделями технiчного обслуговування i ремонтiв об’єктiв рiзного призначення.