ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пассивность и коррозия сталей из "Коррозионностойкие стали и сплавы " Из рис. 2 видно, что коррозионная стойкость у стали появляется при определенном содержании хрома. [c.10] Наиболее распространенные теории связывают пассивное состояние нержавеющих сталей с явлениями, происходящими на поверхности металла. В основе этих явлений лежит пленочный или адсорбционный механизм торможения анодного растворения. [c.10] Пленочная теория нашла наибольшее отражение в работах В. А. Кистяковского, Г. В. Акимова, П. Д. Данкова, Н. Д. Тома-шева, В. П. Батракова, Ю. Р. Эванса и др. [2—6]. Согласно этой теории, повышенная коррозионная стойкость объясняется возникновением на металле невидимой очень тонкой защитной окисной пленки в результате взаимодействия кислорода окружающей среды с металлом, при этом потенциал металла сдвигается к более положительным значениям. [c.10] Впервые гипотеза, объясняющая пассивность металла, была предложена В. А. Кистяковским еще в 1907 г. Изучая степень устойчивости железа в химических реагентах, он заметил различное его поведение в зависимости от состояния поверхности. [c.11] Кистяковский установил, что на поверхности железа образуется тонкая невидимая стекловидная пленка окиси железа, которая и защищает металлы от коррозионного воздействия той или иной среды. Активность металлов он связывал с наличием пор в пленке, указывая на то, что именно в этих участках и начинается процесс коррозии. [c.11] Данков, обосновывая процессы образования поверхностных пленок, с помощью электронографических методов исследования доказал существование фазововыраженного оксида [4, 12]. Он отметил, что особенно легко растут оксиды на металлах в условиях газового электрического разряда. Этот эффект П. Д. Данков связывал с более высоким химическим потенциалом кислорода в этих условиях. Так, в атмосфере озона или активированного кислорода вследствие более глубокого проникновения кислорода в металл образуется более толстая пленка. [c.11] Наиболее полные исследования, подтвердившие существование окисной пассивной пленки на поверхности нержавеющих сталей, выполнены Г. В. Акимовым и его школой. [c.11] Из других теорий, объясняющих пассивное состояние металла, как уже было указано выше, следует отметить теорию адсорбции. [c.11] Эршлер [8] показал, что в случае платины при адсорбции кислорода даже незначительной частью ее поверхности скорость растворения металла может резко понизиться. Так, наличие адсорбированного слоя кислорода на 10% поверхности снижает скорость растворения платины в десятки раз вследствие изменения при этом строения двойного слоя, а с ним и потенциала платины. Существует мнение, что кислород адсорбируется только на активных участках, которые в противном случае растворились бы в первую очередь. [c.11] Лучшую защиту железа от омеднения обеспечивает наиболее плотная, невидимая окисная пленка. [c.12] Стальной образец, например в виде иглы или лезвия бритвы, сломанный под ртутью, амальгамируется в месте излома. Тот же образец стали, но сломанный на воздухе, не амальгамируется, что связано с образованием на поверхности излома окисной невидимой пленки, препятствующей этому процессу [3]. [c.12] Акимов и Кларк [13] путем измерения потенциалов нержавеющих сталей в различных средах показали, что одновременная зачистка поверхности образцов в отсутствие доступа кислорода воздуха резко разблагораживает потенциалы последних. Это указывает на связь пассивности сталей с явлениями, происходящими на поверхности металла. [c.12] Поверхностная пленка с хорошей электронной проводимостью, но очень плохой ионной проводимостью, тормозит анодный процесс растворения металла. Поэтому очень важно, чтобы пленка была беспористой и защищала всю поверхность металла от воздействия агрессивной среды [14]. [c.12] Краткий анализ этих двух теорий показывает, что обе они связывают пассивность металлов с образующимися на их поверхности пленками. В последнее время наблюдается стремление к объединению этих теорий. [c.12] Коррозионная стойкость нержавеющих сталей в данных условиях определяется их химическим составом и структурой, режимом термической обработки и качеством поверхности металла. [c.12] Лучшую коррозионную стойкость при прочих равных условиях сталь имеет при полированной поверхности (по сравнению с травленой или шлифованной). Худшими свойствами в коррозионном отношении обладают стали с неудаленными остатками окалины, поскольку последняя оказывает благоприятное влияние на развитие микро- и макрогальванопар, наличие которых значительно усиливает коррозионные процессы. [c.13] Структура стали оказывает существенное влияние на ее коррозионную стойкость. Наиболее благоприятна в этом отношении гомогенная структура твердого раствора. [c.13] Количество хрома в твердом растворе определяет границу кор- o,i5 розионной стойкости хромистые ста-ли, содержащие в твердом растворе меньше И—12% хрома, нельзя рас- OJO сматривать как нержавеющие. [c.13] На рис. 3 приведены данные о ско-рости коррозии сталей в морской воде в зависимости от содержания в них хрома. Видно, что резкий скачок в повышении коррозионной стойкости наблюдается при содержании хрома — 12%. [c.13] Пластическая или упругая деформация, а также различного рода напряжения в металле ведут к ослаблению связи защитной окисной пленки с металлом, в результате чего нарушается сплошность и окисная пленка разрушается. [c.13] Вернуться к основной статье