ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Локализация деформационного сдвига потенциала нулевого заряда и изменения работы выхода из "Механохимия металлов и защита от коррозии " Ф — угол между осью образца и направлением скольжения. [c.172] Неравномерность распределения деформационного микрорельефа и соответственно запасенной энтальпии деформации в разных точках вызывает значительную деформационную микро-электрохимическую гетерогенность в масштабах как одного зерна так и всей поверхности вследствие действия кристаллографического фактора. На электрохимическую неоднородность, обусловленную различиями в кристаллографической ориентации зерен, вышедших на поверхность металла, накладывается деформационная микроэлектрохимическая неоднородность, вызванная неравномерным распределением деформации внутри зерен и между различными зернами, имеющими различную ориентацию относительно направления приложенного напряжения. [c.173] Для экспериментального выявления неоднородности, связанной с различной ориентацией граней кристаллитов, был выбран химически однородный металл — армко-железо (электроннолучевой выплавки и обычной выплавки), отожженное в вакууме (при 920° С) с целью получения зерен максимального размера. Перед измерениями рабочий шлиф подвергали слабому травлению (2% HNO3 в этиловом спирте) для выявления границ зерен. [c.175] Измерения выполняли по микроэлектродной методике (размер среза микрокапилляра 0,5—1,0 мкм), подробно описанной в работе [123]. Для исследования экспериментально был подобран электролит состава 0,009-н. НС1 + 0,08% Н2О2 + 0,0001 %КгСг207. Этот электролит оказался оптимальным для выявления микро-электрохимической гетерогенности, обусловленной кристаллографической ориентацией измеряемая разность потенциалов между отдельными зернами максимально приближалась к начальной разности потенциалов. Доказательством является отсутствие зависимости измеряемой разности потенциалов от расстояния между исследуемыми зернами на поверхности шлифа (что указывает на отсутствие макропар в таком электролите) и наличие зависимости только от интенсивности растворения зерен, определяемой по внешнему виду в поле микроскопа. На рис. 62 показана поверхность шлифа, прокорродировавшего в разбавленном электролите видны светлые (медленно растворявшиеся) и потемневшие (быстро растворявшиеся) зерна, образуюш,ие микропары . [c.175] На рис. 63 и 64 приведены результаты исследования микро-электрохимической гетерогенности шлифа из отожженного армко-железа электроннолучевого переплава. При измерениях микроэлектрод последовательно перемещали по прямой линии с шагом 0,05 мм. Сплошные кривые на обоих рисунках характеризуют распределение потенциалов, полученных усреднением в пределах зерен, границы и потемнение которых обозначены на оси абсцисс. Максимальная величина Аф достигает 25 мВ и примерно в два раза превышает значение Дф, измеренное на образцах обычной выплавки (рис. 65). Следовательно, кристаллографическая ориентация граней зерен проявляется в микроэлектрохимиче-ской гетерогенности сильнее в случае более чистых материалов. [c.175] Выше рассматривался потенциал деформации для одной дислокации или одного дислокационного скопления из п дислокаций. Вместе с тем на практике всегда измеряют заряд поверхности или работу выхода электрона для макроскопического куска металла. Поэтому важно установить соотношение между локальными и нелокальными процессами, доступными наблюдению. [c.176] Следовательно, с ростом степени деформации и числа дислокаций в скоплениях происходит локализация деформационного сдвига потенциала нулевого заряда и изменяется работа выхода электрона так, что деформационное влияние на измеряемые параметры двойного электрохимического слоя и измеряемую работу выхода все более определяется поведением области одного дислокационного скопления. В частности, измеряемая средняя работа выхода образца в целом приближается к локальной величине работы выхода в окрестности дислокационного скопления (несмотря на уменьшение числа активируемых мест на поверхности). [c.177] Для проверки этого положения измеряли [85 ] дифференциальную емкость двойного слоя на проволочных образцах стали Св-08, имеющих различную длину рабочей части, при значении потенциала —700 мВ (по 2-н. ртуйо-сульфатному электроду) в 0,1-н. растворе HaSO (рис. 66). С увеличением степени деформации дифференциальная емкость возрастала. [c.177] Изменение потенциала Аф на всех ступенях деформации (кривая 3, рис. 66) происходило в сторону отрицательных значений и составляло 70—100 мВ. [c.177] При увеличении длины рабочей части образцов с 2. до 10 мм (т. е. при увеличении площади ее поверхности в пять раз) общий характер зависимости дифференциальной емкости от степени деформации е сохраняется при уменьшении величины АС, однако характер и величина изменения потенциала резко меняются (кривая 4, рис. 66), причем наблюдается большой разброс значений для разных образцов. Бесспорным является то, что с увеличением площади поверхности в пять раз абсолютная величина Аф резко уменьшилась. [c.177] Изменение рабочей площади недеформированных образцов не влияет на величину емкости, отнесенную к единице поверхности. Разница в значениях полной дифференциальной емкости образцов до деформации соответствует разнице в площадях рабочей поверхности (рис. 67). Однако с увеличением степени деформации различие в емкости исчезает (кривые сближаются), что указывает на электрохимическую гетерогенность поверхности. [c.178] Следовательно, сближение измеренных величин емкости с ростом деформации при столь различных площадях поверхности образцов обусловлено деформационной активацией отдельных участков поверхности ( конденсаторы с максимальной емкостью), площадь которых много меньше рабочей поверхности, а число сокращается. В конечном счете (перед разрушением) измеряемая емкость почти полностью определяется емкостью локального участка в зоне разрушения. [c.179] Аналогичная картина наблюдается и в условиях анодной поляризации с той лишь разницей, что вместо катодных участков играют роль неактивируемые деформацией участки, которые поддерживают смешанный потенциал неизменным. Естественно, что для образцов с рабочей длиной 10 мм величина Аф на всех ступенях деформации значительно меньше, чем для образцов с меньшей рабочей площадью, и имеет тенденцию к уменьшению, с ростом степени деформации. Именно поэтому заметное (до 100 мВ) разблагораживание потенциала при деформации впервые удалось наблюдать при помощи микроэлектрохимического зонда в вершине искусственного концентратора напряжения [124], причем для получения измеримого эффекта неважно, активируется ли металл в вершине концентратора, или там происходит разрушение поверхностных пленок, или оба эти фактора действуют совместно. [c.179] Вернуться к основной статье