ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрохимические методы из "Коррозия и защита металлов " Из электрохимических следует в первую очередь упомянуть метод, предложенный Бреннертом [12, 13] и усовершенствованный впоследствии Акимовым и Кларк [14]. [c.281] По этому методу нержавеющая сталь поляризуется анодно от внешнего источника тока и измеряется ее потенциал. По мере увеличения приложенного извне напряжения потенциал нержавеющей стали все более и более облагораживается. При достижении некоторой величины наложенного потенциала электродный потенциал анодно поляризованной стали достигает максимального значения, после чего начинает падать (разблагораживается). Допускается, что в этот момент происходит разрушение защитной пленки в одной или нескольких точках поверхности и это вызывает падение потенциала стали. Максимальное значение электродного потенциала, с которого начинается падение потенциала (рис. 136), носит название потенциала пробоя и характеризует, по мнению многих авторов, устойчивость нержавеющих сталей по отношению к питтингу или склонность к питтингообразованию. [c.281] По методу Бреннерта поляризация образца производится не обычным образом, а посредством помещения его в электрическое поле между двумя платиновыми электродами. Это делалось для того, чтобы избежать влияния краевых эффектов. Испытуемый образец крепился горизонтально к тубусу реакционного сосуда, а напряжение на платиновых электродах постепенно увеличивалось вручную. [c.281] В наших работах для определения склонности нержавеющих сталей к питтинговой коррозии, а также исследования явлений пассивности был предложен и развит метод анодного заряжения поверхности [16]. Метод дает возможность определять минимальное положительное значение потенциала, при котором начинается активирование поверхности стали (потенциал питтингообразования), а также получать другие количественные данные, позволяющие, с одной стороны, охарактеризовать способность стали сопротивляться активирующему влиянию галоидных ионов, а с другой,— пассивирующие свойства различных анионов. По этому методу образец нержавеющей стали заряжается анодно при постоянном значении тока (2—5 мка/см ) и на автоматическом потенциометре записывается потенциал электрода. Если сталь подвергается питтинговой коррозии, на кривой заряжения появляются характерные колебания потенциала. [c.283] Об устойчивости пассивного состояния и склонности нержавеющей стали к питтинговой коррозии судят по внешнему виду кривой заряжения и характеристикам, снимаемым с нее. [c.283] Для того же, чтобы сплав подвергся устойчивой питтинговой коррозии, необходимо, как показали исследования, не только чтобы потенциал достиг критического значения, но и плотность тока (см. табл. 49). [c.287] Это обусловлено двойственным характером анодной поляризации. Любое смещение потенциала за стационарлые значения увеличивает, с одной стороны, степень окисления поверхности, что затрудняет активирование поверхности стали хлор-ионом, и, с другой, облегчает адсорбцию хлор-ионов, а стало быть, и вытеснение ими кислорода. При малых плотностях тока преобладает пассивирующее действие кислорода, и поэтому хлор-ионы не могут активировать металл, несмотря на то, что потенциал намного положительнее потенциала питтингообразования. [c.287] По кривым заряжения можно вполне определенно сказать, подвергся ли металл питтинговой коррозии или нет. При периодическом колебании потенциала, непродолжительном времени пребывания металла в активном состоянии и постепенном (размытом) изменении потенциала после выключения тока устойчиво работающих питтингов на поверхности сплавов нет (рис. 140, а, б). При наличии же устойчиво работающих питтингов получается типичная кривая, представленная на рис. 140, в, г. Она характеризуется длительным нахождением металла в активном состоянии, мгновенным спадом потенциала после выключения анодного тока и последующим облагораживанием потенциала во времени. Последний участок кривой представляет особый интерес, ибо он проливает свет на некоторые неясные вопросы. Мгновенный спад потенциала может служить косвенным доказательством в пользу омической природы поляризации на стадии, когда питтинг уже развился. В отсутствие устойчиво работающих питтингов мгновенного спада не наблюдается, что обычно характерно для поляризации, вызванной кинетическими или диффузионными затруднениями. Облагораживание же потенциала после мгновенного спада указывает на то, что металл в питтинге способен, несмотря на агрессивный характер среды в нем, сильно пассивироваться. Это может быть подтверждено и прямыми опытами. На рис. 140, д представлена кривая заряжения, которая была получена в условиях, когда поляризация через каждые 15 мин прерывалась (момент снятия поляризации и ее включение указаны стрелками). [c.287] Поскольку имеется широкая область потенциалов, в которой металл находится в пассивном состоянии, а ток, необходимый для его поддержания, невелик, представляется возможным поддерживать потенциал металла на этом уровне и таким образом осуществлять его защиту. Потенциал металла может быть смещен к значениям, располагающимся между и Д, как с помощью сильных окислителей, так и внешним анодным током (анодная защита). [c.292] Однако когда в электролите наряду с обычными ионами присутствуют и галоидные ионы, например хлорид-ионы, уже не удается поддерживать металл в пассивном состоянии в таком широком интервале потенциалов. Оказывается, достаточно сдвинуть потенциал нержавеющей стали от потенциала полной пассивации фп.п, что, кстати, может произойти в реальных условиях по самым различным причинам (анодная поляризация за счет неодинакового распределения кислорода, попадание окислителя, наличие катодных включений и т. д.), как сталь немедленно активируется (участок ВГ на поляризационной кривой). Это происходит потому, что некоторые поверхностно-активные ионы начинают преимущественно адсорбироваться на поверхности электрода, вытесняя с него кислород, который поддерживает металл в пассивном состоянии. [c.292] Поэтому для суждения о склонности сплава к питтингообразованию и степени устойчивости системы очень важно определить потенциал активирования и оценить, насколько он отличается от стационарного. [c.293] Четвертым электрохимическим методом определения склонности нержавеющих сталей к питтинговой коррозии может служить гальваноста-тический. Он заключается в построении кривой зависимости потенциала от плотности тока (рис. 143). В обычных электролитах, не вызывающих образования питтингов на поверхности сплава, потенциал электрода постепенно смещается в положительную сторону. По достижении значения А скорость анодного растворения в результатё перепассивации или анодного активирования возрастает электрод при этом растворяется, однако равномерно. В присутствии же галоидных ионов не удается анодно заполяризовать электрод до потенциала, характеризующегося точкой А. Активирование, сопровождающееся резким возрастанием скорости анодного растворения, наступает раньше (в точке В). [c.293] Характерными особенностями процесса при этом является растворение электрода в отдельных точках и появление на поляризационной кривой периодических колебаний потенциала. Потенциал, при котором начинается активация электрода, сопровождающаяся периодическими колебаниями потенциала, можно назвать потенциалом активирования. Он также характеризует склонность нержавеющих сталей к питтингообразованию. Следует заметить, что результаты гальваностатического метода определения потенциала активирования сильно зависят от интервала применяемых плотностей тока. Чем выще начальная плотность тока, тем потенциал активирования более положителен. Поэтому в этом методе необходимо плавно повышать плотность тока от самых малых значений MKaj MP-). Очевидно, за потенциал активирования надо принимать тот скачок потенциала в отрицательную сторону, который появляется на диаграмме при первой минимальной плотности тока. [c.293] Вернуться к основной статье