Гетерогенность поверхности

Эта теория в ее современном виде объясняет не только общую величину коррозии, но и влияние гетерогенности поверхности корродирующих металлов (включая и структурную гетерогенность) на характер и скорость (увеличение и уменьшение ее, равно как и отсутствие влияния в ряде случаев) коррозионного разрушения. Она была широко использована для объяснения коррозионного поведения конструкционных металлов и сплавов в различных условиях [c.187]

Таким образом, электрохимическая гетерогенность поверхности корродирующего металла приводит к дифференциации последней на анодные (с более отрицательным электродным потенциалом Va) и катодные (с более положительным электродным потенциалом Vk) участки. Степень гетерогенности этой поверхности характеризуется разностью электродных потенциалов анодных и катодных участков, т. е. Vk — Vg (см. рис. 129). [c.188]

Причины возникновения электрохимической гетерогенности поверхности металл—электролит (типы коррозионных гальванических элементов) по Н. Д. Томашову [c.189]

Таким образом, электрохимическая коррозия на неоднородной (гетерогенной) поверхности металла аналогична работе короткозамкнутого гальванического элемента. [c.191]

Причины возникновения электрохимической гетерогенности поверхности металла приведены в табл. 2. Наличие примесей и загрязнений в металлах, а также других неоднородностей обычно приводит к возникновению на границе металл — раствор многочисленных микроскопических коррозионных элементов, называемых микроэлементами. Э. д. с. таких элементов, даже небольшая, при хорошей электропроводности среды может привести к весьма значительной коррозии. [c.30]

Практический интерес представляют процессы теплообмена и мас-сообмена при испарении, сублимации (возгонке), конденсации, сорбции, десорбции и др. В этом случае система является гетерогенной. Поверхность жидкой (или твердой) фазы играет роль, аналогичную роли твердой стенки в процессах теплоотдачи без сопутствующей диффузии. [c.336]

Химическая гетерогенность поверхности сплава оказывает влияние также на скорость процесса восстановления окислителя из раствора, сопряженного е процессом окисления (растворения) сплава. Поэтому на отдельных участках сплава скорость катодного процесса при одном и том же потенциале, строго говоря, будет различной. В случае физической неоднородности поверхности (выход на поверхность кристаллитов с разной ориентацией граней) скорость восстановления окислителя (например, НдО" -иона) может быть близка по величине. В присутствии ингибитора различие также может стать существенным из-за разной адсорбционной способности кристаллографических граней [25 J. [c.35]

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]

Электрохимическая гетерогенность поверхности определяет также величину измеряемого потенциала и его изменение Аф под влиянием деформации. Однако если полная дифференциальная емкость с увеличением степени деформации становится независящей от размера рабочей поверхности, то потенциал, а точнее, его сдвиг Аф, существенно зависят от этой величины (кривые [c.179]

Присутствие в стали неметаллических включений, отличающихся по физико-химическим свойствам от металлической матрицы, приводит к появлению коррозионных микроэлементов и усилению электрохимической гетерогенности поверхности стального изделия. [c.180]

Полной дифференциальной емкости образцов до деформаций соответствует разнице в площадях рабочей поверхности (см. рис. 72). Однако с увеличением степени деформации различие в емкости исчезает (кривые сближаются), что указывает на электрохимическую гетерогенность поверхности. [c.179]

Электрохимическая гетерогенность поверхности определяет также величину измеряемого потенциала и его изменение Аср под влиянием деформации. Однако если полная дифференциальная емкость с увеличением степени деформации становится независящей от размера рабочей поверхности, то потенциал, а точнее, его сдвиг Аф, существенно зависит от этой величины (см. рис. 72, кривые 3 и 4). Это связано с тем, что локализация активированных анодных процессов с ростом деформации увеличивает действующую площадь катодов (или менее эффективных анодов), что ведет к уменьшению сдвига стационарного потенциала. [c.180]

В настоящей работе при смачивании тонких пленок наблюдалось смачивание гетерогенной поверхности, т. е. поверхности с различными участками твердой фазы (чистой и покрытой осажденным металлом). Для гетерогенной поверхности общую работу адгезии Wa можно записать в виде [c.25]

ТАБЛИЦА 2.3. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ГЕТЕРОГЕННОСТИ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛ - ЭЛЕКТРОЛИТ (ТИПЫ КОРРОЗИОННЫХ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ) [c.18]

Аэробные бактерии, перерабатывающие железо, развиваются в интервале pH = 4 10. Сущность их деятельности заключается в том, что они поглощают железо в ионном состоянии, а выделяют его в виде нерастворимых соединений. Неравномерное отложение этих соединений приводит к увеличению гетерогенности поверхности, что усиливает коррозию. [c.157]

Измерения методом изоляции составляющих (рис. 81) подтвердили отмеченную ми-кроэлектрохимическую гетерогенность поверхности после токарной обработки. Характерно, что последующим шлифованием ми-кроэлектрохимическая гетерогенность полностью не устраняется, т. е. наблюдается технологическая наследственность электрохимических свойств, обусловленная проникновением наклепа в глубину металла. Г/а ого nlT [c.187]

Анализ микроэлектрохимической гетерогенности поверхности стали после различной механической обработки позволил определить режимы обработки, оптимальные с точки зрения повышения коррозионной стойкости и упрочнения стали [134]. [c.189]

Конструкция ячейки с капилляром Луггина nosBMHet выдeли ь на образце фиксированный участок нужного размера и исследовать механохимические свойства локальных участков металла, например электрохимическую гетерогенность поверхности сварного шва при различных механических нагрузках. [c.90]

Таким образом, в области активного растворения нержавеющая сталь после токарной обработки ведет себя аналогично конструкционной стали и ее коррозионная стойкость определяется уровнем остаточных напряжений и микроэлектрохимической гетерогенностью поверхности. Эти параметры зависят от режимов обработки и могут 1ть приведены к оптимальным значениям подбором режимов резания по электрохимическим показателям. Действительно, измеренные значения скорости коррозии обработанной поверхности стали оказались минимальными для оптимального режима П1. [c.189]

Предыстория изготовления труб или технологическая наследственность , в первую очередь механическая и термическая обработка, во многом обусловливают коррозию под напряжением. Так, формование уиоминаемых выше разрушившихся спиральношовных труб без должной настройки формующих машин привело к созданию в металле остаточных напряжений до 125 МПа (табл. 4). Кроме того, формующие ролики оставили спиральные вмятины на поверхности с соответствующим наклепом и понижением коррозионной стойкости (наблюдались полосы избирательной механохимической коррозии). Остатки прокатной окалины также создают на поверхности коррозионные гальванопары, которые могут привести электрохимический потенциал локальных участков к значениям, при которых возникают трещины. Механическая обработка поверхности (например, при зачистке поверхности трубы скребками) создает неоднородность физико-механического состояния поверхностного слоя и вызывает сильную электрохимическую гетерогенность поверхности, способствующую развитию значительной локальной коррозии. Большое влияние формы и количества неметаллических включений, т. е. степени загрязнения стали, на коррозионную усталость (снижение выносливости) также обусловлено электрохимической гетерогенностью в области включения, усиливающейся при приложении нагрузки вследствие концентрации напряжений. В этом отношении является неудовлетворительным качество стали 17Г2СФ непрерывной разливки в связи с большой загрязненностью неметаллическими включениями (в частности пластичными силикатами), что привело к почти полной потере пластичности листа в направлении поперек прокатки. [c.229]

Современная теория электрохимической коррозии металлов основывается на том, что не только чистый металл, но и металл с заведомо гетерогенной поверхностью корродирует в электро-ште как единый электрод согласно закономерностям электрохимической кинетики. На его поверхности одновременно и независимо друг от друга протекают анодная и катодная реакции, в совокупности составляющие процесс коррозии. В то же время роль электрохимической гетерогенности процесса электрохимической коррозии велика, хотя в ряде сл> чаев повышение гетерогенности приводит не к увеличению скорости коррозии, а, наоборот, к ее снижению. Качественно и количественно роль гетерогенности проявляется в кинётгмеских Характеристиках анодной и катодаой реакций. При коррозии технических сплавов, для которых характерен высокий уровень электрохимической гетерогенности поверхности, возможно неравномерное распределение скорости анодного процесса на поверхности сплава, обусловливающее преимущественное растворение отдельных фаз, что приводит к локализации коррозии [25, 27]. [c.29]

В технических материалах (стали, сплавы), вследствие явно выраженной электрохимической гетерогенности поверхности, в некоторых случаях возможно местное разделение анодного и катодного процессов, что существенно ускоряет коррозию металлов. Такое ускорение обусловлено тем, что на одних участках энергетически более выгодны процессы окисления металла, на других - процессы восстановления. Однако во всех случаях поверхность металла в электролите эквшотенииальна, так как электропроводность электролита высока и все участки металла заполяризованы практически до одного общего, ,компромиссного потенциала. Электрохимическая гетерогенность поверхности фиксируется только путем микроэлектрохи- [c.31]

Этот параметр важен, поскольку коррозионное зарождение трещины возможно только при эд.с. локально-коррозионной гальванопары LE, превышающей т.е. Д >Д<(3. Если это условие не выполняется, анодными участками на поверхности будут, наряду с линиями и полосами скольжения, и остальные участки поверхности с наиболее отрицательным значением их локальных электродных потенциалов, т. е. жесткой локализации коррозии не произойдет. Из этого следует парадоксальный, на первый взгляд, вывод чем выше фоновая условная гетерогенность поверхности металла, тем большим сопротивлением зарождешю коррозионно-механических трещин он должен обладать. [c.64]

Из всего сказанного следует, что для коррозионного зарождения и развития трещины большое значение имеет исходный (фоновый) уровень электрохимической гетерогенности поверхности чем он выше, чем хуже условия для коррозионного зарождения трещины, тем более устойчив металл. Действительно, отожженньхе (нормализованные) стали с гетерогенной перлит-ферритной структурой весьма стойки к коррозии Под напряжением. Стали же, закаленные на мартенсит с гомогенной структурой твердого раствора, обладают наибольшей склонностью к коррозионно-механическому разрушеншо [8, 71]. [c.67]

Зарождение трещины, т. е. возникновение очага локальной коррозии по месту выхода на поверхность металла деформационных дефектов (линии и полосы скольжения, локальные разрывы пленок) происходит лишь в том случае, когда разность электродных потенщ1алов катода (остальная поверхность металла) и анода (очаг локальной коррозии) превышает общий уровень электрохимической гетерогенности поверхности металла. [c.103]

Указанная выше разность потенциалов характеризует з. д. с. деформационной коррозионной гальванопары, или. гшьвано-пары Эванса , которая определяет чисто коррозионный этап продвижения трещины. Если эта з. д. с. не превышает общий уровень фоновой электрохимической гетерогенности поверхности, локальной коррозии в вершине петтинга не будет и перерождение питтннга в собственно трещину не произойдет. [c.104]

За деформационную активацию металла а принимается сдвиг величины электродного потенциала в отрицательную сторону при наложении растягивающих напряжений единичной величины. Этот показатель предлагается нами Bnepeibie. Он очень в1ажен, так как однозначно характеризует склонность металла к коррозии под механическим напряжением. Если произведение аа не превышает исходный (фоновый) уровень электрохимической гетерогенности поверхности, перерождение питтинга в трещину не 1фоизойдет и коррозия под напряжением не проявится. [c.104]

По Я. М. Колотыркину [64], важную роль в процессах анодного растворения и ингибирования играет степень гетерогенности поверхности растворяющегося металла. В соответствии с этими представлениями, скорость растворения распределяется по поверхности неравномерно и ...в каждый момент основной вклад вносит растворение относительно небольшого количества очень активных центров... которыми могут быть различного рода выступы, выходы дислокаций и другие места... Представляется, что в блокировке таких центров адсобрироваи-ными молекулами ингибитора и заключается объяснение многократного торможения анодного процесса при малых заполнениях поверхности ингибитором . [c.32]

Грубо обработанная поверхность из-за наличия дефектов (зади-ров, закатов части окалины, вмятин, остатков неудаленных загрязнений), повышающих гетерогенность поверхности и облегчающих возникновение концентрационных неоднородностей и [c.87]

Приведенная схема работы гальванической пары лежит в основе электрохимической коррозии металлов и сплавов. Разные фазовые составляющие, присутствуюпще в структуре сплава, находясь в электролите, приобретают разные по величине и знаку электродные потенциалы. Чем больше различие в электродных потенциалах отдельных фазовых составляющих, тем активнее будет протекать коррозионный процесс и коррозионное разрушение сплава. Электрохимическая гетерогенность поверхности металла является причиной коррозии. Более коррозионностойкими являются сплавы со структурой однородного твердого раствора. [c.490]

Исследования структуры пленки, формирующейся при добавлении в воду Ре504, позволили определить возможный механизм защитного действия соединений железа [80]. Собственная оксидная пленка на внутренней поверхности медного сплава состоит из двух слоев оксидов внутреннего прилегающего к металлу слоя СпгО и внешнего контактирующего со средой СпгО — СиО. Соотношение толщины оксидных слоев лимитируется многими факторами. Оксидные пленки такого типа имеют микропоры, по которым диффундируют ионы. Это приводит к образованию связанных друг с другом коррозионных микрогальванических элементов и способствует протеканию общей равномерной коррозии сплава. Однако вследствие возможной гетерогенности поверхности сплава (что связано с методом изготовления, с образованием инкрустаций при эксплуатации, повышением концентрации солей в воде при аварийных или технологических простоях системы и в результате местных повреждений защитного оксидного слоя) возникают условия для протекания язвенной коррозии и как результат такого процесса наблюдается быстрое образование сквозных свищей. Нестабильность защитного слоя из оксида меди влияет и на другие виды коррозионного и коррозионно-эрозионного разрушения. [c.150]

Как известно, даже в отсутствие механических напряжений реальная поверхность металла не является эквипотенциальной, а содержит активные участки, которыми являются границы зерен, микровключения легирующих и других элементов, выделения или сегрегации компонентов сплава, поверхностные вакансии, дислокации и т.п. При приложении механических напряжений электрохимическая гетерогенность поверхности возрастает за счет смещения потенциала растянутых участков в анодную область, сжатых - в катодную [ll]. Местом зарождения трещины, как правило, является активный участок поверхности, на котором повреждена защитная пассивная пленка. В результате протекания электохимической коррозий на этом участке" образуется повреждение, направленное в глубь металла -питтинг, который, являясь концентратом механических напряжений, дает начало трещине. [c.7]

Тот или иной вид и тип коррозионного поражения металла обусловлен свойствами коррозионной среды и металла, в последнем случае — в основном гетерогенностью поверхности металла —ее элек- [c.64]

Значительное количество работ по исследованию кристаллизации цинкфосфатных слоев не позволяет до сих пор создать теорию этого сложного гетерогенного кристаллохимического процесса на гетерогенной поверхности металлов. Повышение требований к качеству цинкфосфатных слоев (ЦФС), эависишсть гос свойств от множества факторов являются причина ,ш появления новых работ. [c.157]

Анализ явлений, происходящих в процессе обжига и охлаждения эмали, позволяет предположить, что на прочность сцепления будут оказывать влияние те показатели качества поверхностного слоя, которые будут обусловливать микроэлектрохимиче-скую гетерогенность поверхности [4] микротопография поверхности, истинная площадь поверхности, деформационное упрочнение ловерхностного слоя, остаточные напряжения. [c.115]

Причины возникновения электрохимической гетерогенности могут быть самыми различными. По современным воззрениям электрохимическая гетерогенность поверхности металла может быть вызвана не только микронеоднородностью структуры металла как, например, различием в составе или ориентации отдельных кристаллов и наличием границ зерен или инородных включений [7,13]. Даже субмикронеоднородность металла как, например, местные несовершенства кристаллической решетки вследствие дислокаций или включения других атомов в решетку основного металла, а также различное энергетическое состояние атомов, зависящее от их полол<ения в решетке на поверхности, следует рассматривать как причины, вызывающие появление электрохимической гетерогенности металла. В предположении, что электрохимическая гетерогенность сплава существует даже на атомном уровне, нет необоснованных допущений, как это иногда высказывается, так как вполне очевидно, что элементарные анодные и катодные процессы относятся к отдельным дискретным атомам кристаллической решетки. Признание того, что электрохимическое растворение металла идет в виде двух независимых, но сопряженных процессов (анодного и катодного), влечет за собой и признание их дифференции в пространстве или во времени. Накопление на поверхности атомов более устойчивого компонента при растворении твердых металлических растворов может служить самым прямым доказательством того, что анодный процесс вполне реально (а не условно) относится к отдельным атомам более активного компонента твердого раствора. [c.23]

В табл. 3 на рисунках показаны основные типы электрохимической гетерогенности, от которых в первую очередь зависят различные виды коррозионных разрущений. Факторами, определяющими вид разрушения, являются характер электрохимической гетерогенности и стабильность распределения анодных и катодных участков по поверхности во времени. В некоторых случаях электрохимическая гетерогенность поверхности сплава связана с образованием стабильно работающих коррозионных пар, что приводит к ярко выраженной местной коррозии, например, контактная коррозия разнородных металлов, коррозия вследствие неравномерной аэрации, межкристаллитная коррозия и коррозионное растрескивание. Подобные виды коррозии надо относить к явно гетерогенно-электрохимическому механизму коррозии. В других случаях, например, при структурноизбирательной коррозии, вследствие вытравливания отдельных кристаллитов, расположение катодов и анодов коррозионных пар не жестко фиксировано на поверхности. Это также приведет к местной коррозии, но, естественно, уже в микромасштабах. Примером может служить выявление поликристаллической структуры металла при травлении шлифа. В микромасштабе подобный вид коррозионного разрушения можно условно рассматривать и как равномерный. [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...