ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрохимическая гетерогенность корродирующей поверхности металла из "Лабораторные работы по коррозии и защите металлов " Цель работы — обнаружить работу гальванических элементов, отводя микротоки с корродирующей поверхности металла, определить направления и величины этих токов, вызванных различными причинами, и исследовать влияние электрохимической гетерогенности поверхности на коррозионную стойкость металла. [c.58] Электрохимическая коррозия — это разрушение металла, со провождающееся появлением электрического тока в результате работы множества микрогальванических элементов на корродирующей поверхности металла. Материальный эффект электрохимического разрушения (растворения) сосредоточен на анодных участках корродирующего металла. Для анодного растворения металла необходимо одновременное протекание катодного процесса — ассимиляции электронов деполяризатором. Кроме того, для протекания электрохимической коррозии необходимо прохождение электронов в металле и ионов в электролите. [c.58] Электрохимическая гетерогенность корродирующей поверхности металла может вызываться неоднородностью металлической фазы (неоднородность химического состава, структурная неоднородность, неоднородность защитных пленок, деформаций и внутренних напряжений), жидкой фазы (различие в концентрации растворенного электролита, кислорода и др.) и неодинаковыми физическими условиями (различие температур, освещенности и др.). Степень электрохимической гетерогенности характеризуется разностью потенциалов катодных и анодных участков корродирующей поверхности. [c.58] Влияние электрохимической гетерогенности поверхности ме-галла на скорость коррозии зависит от характера включений (являются ли они анодами или катодами по отношению к основному металлу) и от механизма коррозионного процесса. [c.58] Анодные включения мало влияют на коррозионную стойкость металла, так как после их растворения с поверхности в дальнейшем развитии процесса коррозии они не участвуют. [c.58] Влияние катодных включений зависит от механизма коррозионного процесса. При коррозии с водородной деполяризацией с увеличением количества катодных включений скорость коррозии увеличивается. Это объясняется тем, что процессы с водородной деполяризацией обычно протекают с катодным контролем (см. работу 4) при основном влиянии перенапряжения водорода. Увеличение катодных участков облегчает протекание катодной реакции, уменьшая перенапряжение водорода, что приводит к ускорению процесса коррозии. [c.59] При процессах с кислородной деполяризацией, протекающих с катодным контролем при превалирующем значении перенапряжения ионизации кислорода, увеличение катодных примесей будет ускорять коррозионный процесс, как и при коррозии с водородной деполяризацией. [c.59] При коррозии в нейтральных средах наиболее часты случаи катодного контроля при соизмеримом влиянии на катодный процесс перенапряжения ионизации кислорода и торможения за счет диффузии кислорода или при превалирующем влиянии торможения за счет диффузии кислорода. В последнем случае увеличение катодных примесей в сплаве слабо влияет на скорость коррозионного процесса. [c.59] Основное торможение диффузии кислорода происходит в диффузионном (неподвижном или ламинарно текущем) слое электролита, находящемся у поверхности металла. Объем раствора, участвующий в диффузии кислорода к катодам, в связи с наличием боковых путей диффузии больше объема цилиндра, основанием которого является катод (рис. 21). При достаточной дисперсности и равномерном распределении в металле катодов даже при небольшой их площади практически используется для диффузии кислорода к данной корродирующей поверхности весь объем электролита. Поэтому дальнейшее увеличение катодных примесей не увеличивает путей диффузии кислорода, а следовательно, и скорости коррозии. [c.59] Испытания проводят на отожженных образцах железа Армко (0,05% С) и углеродистой стали (0,4—0,5% С) в виде пластин размером 75X50X0,5—1,0 мм, с отверстием. По диаграмме состояния определяют структурные составляющие исследуемых образцов. [c.60] Образцы железа Армко и углеродистой стали (по четыре образца каждой марки) зачищают наждачной бумагой, измеряют штангенциркулем с точностью до 0,1 мм, обезжиривают органическим растворителем и взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. В два химических стакана наливают 10%-ный раствор НС1, а в два — 10%-ный раствор Na l. Все четыре стакана с раствором ставят в термостат (рис. 22, на рисунке показано только два стакана). [c.60] Образцы на стеклянных крючках и палочках подвешивают в стаканы с растворами таким образом, чтобы в каждом стакане находились два образца одной марки (образцы каждой марки испытывают в Na ив НС1). [c.60] После 2,5—3 час. испытания образцы извлекают из раствора, промывают водой, протирают мягкой (карандашной) резинкой для удаления шлама и продуктов коррозии, снова промывают водой, сушат фильтровальной бумагой и взвешивают. Результа ты определений записывают в табл. 9 (см. стр. 64). [c.60] Зачищают иаждачной бумагой по одному образцу железа Армко и углеродистой стали того же состава, что в предыдущем опыте и обезжиривают их органическим растворителем. В шесть химических стаканов наливают столько азотной кислоты различных концентраций (7-, 8-, 9-, 10-, 11- и 12-м), чтобы можно было образец полностью погрузить в кислоту. [c.60] Образец железа Армко на стеклянном крючке погружают поочередно в стаканы с НЫОз (с 7 до 12-м), выдерживают в каждом растворе 5 сек. и наблюдают за поведением железа в кислоте. Результаты наблюдения (медленное растворение, энергичное растворение, прекращение растворения вследствие наступления пассивности) записывают в табл. 10. Затем опыт повторяют с образцом углеродистой стали. [c.61] Для обнаружения токов на корродирующей поверхности металла отводящими ток электродами служат два насыщенны.х каломельных электрода (см. рис. 11, б), снабженные подвижными наполненными водным раствором КС1 и агар-агара стеклянными трубками с капиллярными отверстиями на концах. Каломельные электроды замкнуты через микроамперметр (рис. 23). [c.61] Образцы стали марки Ст. 3 и цинка с медными заклепками зачищают наждачной бумагой, обезжиривают, протирая венской известью, промывают водой, слегка сушат фкльтр овальной бумагой и наносят на них тонкий слой 0,01-н. раствора Na l, проводя по образцу фильтровальной бумагой, смоченной этим раствором. Подвижные концы каломельных электродов осторожно опускают на различные участки основного металла на расстоянии 2—5 мм друг от друга, наблюдая по микроамперметру величину тока. Затем опускают конец одного электрода на медную заклепку, а конец другого электрода — на граничащий с заклепкой основной металл и делают несколько замеров величины тока, определяя полярность участков по знакам на клеммах микроамперметра. [c.62] Образец стали марки Ст. 3 обезжиривают венской известью, промывают водой и высушивают фильтровальной бумагой. [c.62] Тонкий образец стали марки Ст. 3 зачищают, изгибают до соприкосновения его концов и выпрямляют. Образец обезжиривают венской известью, промывают водой, подсущивают фильтровальной бумагой и смачивают тонким слоем 0,01-п. раствора Na I. Помещают концы каломельных электродов на деформированные и недеформированные участки образца и определяют по микроамперметру величину тока и полярность деформированного участка. [c.63] Кладут в кювету изогнутую почти до соприкосновения концов проволоку из стали марки Ст. 3 и заливают небольшим (до покрытия проволоки) количеством раствора ферроксилиндика-тора . По окрашиванию ферроксилиндикатора наблюдают распределение катодных и анодных зон у деформированной проволоки и сравнивают с результатами предыдущего опыта. [c.63] Вернуться к основной статье