Потенциалы углеродистой

Малые добавки- в низколегированных сталях не оказывают заметного влияния на скорость общей коррозии в воде и почве, однако состав стали играет большую роль в работе гальванических пар, определяющих коррозионную стойкость при гальванических контактах. Например, в большинстве природных сред стали с малым содержанием никеля и хрома являются катодами по отношению к углеродистой стали вследствие повышения анодной поляризации. Причина этого объяснена на рис. 6.15. И углеродистая, и низколегированная сталь, взятые в отдельности, корродируют с приблизительно одинаковой скоростью / ор, ограниченной скоростью восстановления кислорода. При контакте изначально различные потенциалы обеих сталей приобретают одно и то же значение гальв- [c.127]

Существуют способы снижения склонности к коррозионной усталости. Для углеродистых сталей тщательная деаэрация растворов солей повыщает предел усталости до его уровня на воздухе (рис. 7.17). Аналогичный результат дает катодная защита при потенциале —0,49 В. [c.161]

Контакт нержавеющих сталей с углеродистой в атмосферных условиях может оказаться опасным, так как разность потенциалов между нержавеющей сталью и железом значительна, а анодная поляризация железа в пленках электролита, возникающих на металлах при атмосферной коррозии, мала. [c.203]

Контакт нержавеющих сталей с углеродистой сталью в атмосферных условиях может оказаться опасным, так как разность потенциалов между нержавеющей сталью и железом значительна, а анодная поляризация железа в пленках электролитов, возникающих на металлах в промышленной или морской атмосферах, мала. Малая поверхность углеродистой стали может привести к сильной коррозии последней, но обратное соотношение, т. е. контакт малой поверхности нержавеющей стали с большой поверхностью углеродистой, допустим и даже желателен. Равное соотношение поверхностей нержавеющей стали и углеродистой обычно достаточно, чтобы обеспечить защиту нержавеющей стали и не вызвать чрезмерной коррозии углеродистой (табл. 2). [c.7]

Рис. 2.19. Диаграмма циклическая прочность при знакопеременном изгибе — число циклов нагружения для углеродистой стали в 0,05 М растворе кислого бензоата калия (рН=4) при 30 °С и различных потенциалах У,, — стационарный потен-м н

При коррозионном растрескивании под напряжением в слабо кислых средах, которое вызывается выделяющимся водородом, электрохимическая защита в общем случае не может дать эффекта [2]. Для пояснения этого на рис. 2.20 представлены кривые срок службы — потенциал для углеродистой стали в среде, содержащей сероводород [75]. При pH = 4 стойкость при катодной поляризации действительно заметно повышается (в некотором узком диапазоне потенциалов в результате образования поверхностного слоя FeS). Однако для длительного защитного действия этот эффект не может быть использован. По результатам измерений видно также, что по мере снижения потенциала, стойкость (по времени до разрушения) уменьшается. Анодная защита от коррозионного растрескивания под напряжением, вызываемого водородом, теоретически возможна, но нерациональна, поскольку при этом усилится равномерная поверхностная коррозия. Коррозионное растрескивание под напряжением под влиянием водорода в углеродистых и низколегированных сталях обычно может развиваться только в присутствии стимуляторов, которые не допускают рекомбинации выделившихся на катоде атомов водорода в молекулы Hj, вследствие чего в структуру материала может внедриться (диффундировать) повышенное количество водорода (см. рис. 2.1). К числу таких стимуляторов могут быть отнесены, например, гидриды элементов 5 и 6 групп Пери- [c.75]

В большинстве случаев нужно защищать углеродистую или низколегированную сталь. Обычный для них защитный потенциал может быть достигнут в реальных практических условиях с применением протекторов из цинка, алюминия и магния. Для материалов с более положительными защитными потенциалами, например для высоколегированных сталей, сплавов меди, никеля или олова, можно применять также и протекторы из железа или активированного свинца (см. раздел 2.4). В настоящем разделе после краткого обзора мягкого железа как материала для протекторов рассматриваются только три вышеназванных металла и их сплавы. [c.175]

Контактирование сталей, одинаковых по химическому составу (например, низколегированных и углеродистых), допускается, но при этом контактная коррозия полностью не исключается. По мере того как увеличивается в сталях концентрация легирующих элементов, контактное воздействие этих сталей усиливается. Объясняется это тем, что при увеличении концентрации хрома, никеля и меди увеличивается разность потенциалов [65]. [c.84]

Переменное смачивание оказывает существенное влияние на процесс коррозии сплавов, в том числе меди и латуни. Сплавы на медной основе показали лучшую коррозионную стойкость в атмосфере, чем в морской воде. Во влажном субтропическом климате следует избегать контактов титановых сплавов с углеродистыми сталями и алюминием, так как последние разрушаются. Контакт титановых сплавов с нержавеющими сталями не представляет опасности ввиду малой разности их электродных потенциалов и сильной поляризуемости титановых сплавов. Титановые сплавы более коррозионностойкие, чем нержавеющие. [c.102]

Металлические покрытия наносятся в основном на углеродистую сталь. В связи с этим материалы, используемые в качестве покрытий, можно разбить относительно стали на две группы анодные (с более отрицательным потенциалом) — хром, цинк, алюминий, марганец и катодные (с более положительным потенциалом) — платина, золото, серебро, медь, олово, никель, кадмий. [c.79]

Весьма плодотворным в ряде конструкций является принцип создания композиционных конструкций из разнородных металлов с использованием долгоживущих протекторов или так называемых жертвенных деталей. Например, в запорной арматуре наиболее ответственным является узел затвора тарелка, седло клапана, шпиндель. Их следует изготавливать из более стойких материалов (нержавеющие стали, медные, титановые сплавы), катодных по отношению к корпусу клапана (чугун, сталь, медные сплавы, нержавеющие стали). Некоторое увеличение скорости коррозии корпуса клапана из-за контакта с более положительными по потенциалу деталями узла затвора не скажется на сроке службы клапана, который будет даже выше, чем при гомогенном исполнении. Использование различного рода вытеснителей, перегородок из углеродистой стали, находящихся в контакте, допустим, с трубками из нержавеющих сталей теплообменников, охлаждаемых морской водой, позволяет полностью подавить усиленную язвенную коррозию трубок при теплопередаче в морскую воду. [c.81]

В работе [228] были определены потенциалы 16 металлов а аэрированной морской воде при температурах от 30 до 200 "С. Как правило, все металлы становились более электроотрицательными по мере повышения температуры. Наиболее активными при 30 С были углеродистая сталь, алюминиевые сплавы и цинк. При 200 С потенциал углеродистой стали смещается к более положительным значениям, а алюминий и цинк по-прежнему остаются наиболее активными. Электрохимический ряд напряжений в аэрированной морской воде при 200 С для исследованных металлов выглядит следующим образом (в порядке убывания потенциала) [c.198]

Увеличение концентрации аниона-активатора Сак (в рассматриваемом случае С1 и Вг ) при постоянной температуре также способствует смещению рассматриваемых потенциалов в отрицательном направлении. Последнее обнаружено для нержавеющих и углеродистых сталей. [c.128]

Коррозионное разрушение углеродистой и нержавеющих сталей под напряжением при контролируемом потенциале [c.18]

Смеси азотной кислоты и сильвинита характеризуются высоким окислительно-восстановительным потенциалом и наличием ионов хлора, что приводит к разрушению даже таких термодинамически стойких металлов, как платина. Углеродистые и нержавеющие стали разрушаются в этих условиях, на их анодных поляризационных кривых отсутствует область пассивного состояния. Никелевые сплавы с Сг, Мо, в этих средах пассивны и скорость их растворения на 3 порядка ниже, чем у сталей. При анодной поляризации и повышении температуры сред они переходят в состояния перепассивации. Чистый никель, как и стали, в этих смесях не пассивируется. [c.18]

Известно, что чугун и углеродистая сталь неоднородны это, ведет к образованию микрогальванических элементов. Участки с более электроотрицательными потенциалами становятся анодами и разрушаются. Процессы разрушения протекают с кислородной деполяризацией. [c.57]

При применении бронз следует иметь в виду, что контакт бронз с другими цветными металлами (с цинком, свинцом, алюминием и др.) нежелателен вследствие возникновения больщой разности потенциалов между ними. По этой причине не рекомендуется пайка бронзы оловом или третником. Недопустим также контакт бронзы с углеродистой сталью. [c.252]

Блуждающими токами называют токи утечки из электрических цепей или любые токи, попадающие в землю от внешних источников. Попадая в металлические конструкции, они вызывают коррозию в местах выхода из металла в почву или воду. Обычно природные токи в земле не опасны в коррозионном отношении — они слишком малы и действуют кратковременно. Переменный ток вызывает меньшие разрушения, чем постоянный, а токи высокой частоты обусловливают большие разрушения, чем токи низкой частоты. По данным Джонса [1], возрастание коррозии углеродистой стали в 0,1 н. Na l, вызванное токами частотой 60 Гц и плотностью 300 А/м, незначительно, если раствор аэрирован, и в несколько раз выше (хотя и относительно низкое) в деаэрированном растворе. Возможно, в аэрированном растворе скорости обратимых или частично обратимых анодной и катодной реакций симметричны по отношению к наложенному переменному потенциалу, а в деаэрированном они несимметричны, главным образом вследствие реакции выделения водорода. Подсчитано, что коррозия стали, свинца или меди в распространенных коррозионных средах под действием переменного тока частотой 60 Гц не превышает 1 % от разрушений, вызванных постоянным током той же силы [2, 3]. [c.209]

При изучении углеродистых сталей рассматривают область диаграммы железо—углерод с содержанием до 2,63% С. При этом независимо от того, является ли образец литым, катаным или отожженным, помимо феррита, присутствуют третичный, входящий в состав перлита, и вторичный цементиты. В мягких сортах стали (армко-железо, томасовская и т. д.) встречается преимущественно третичный цементит. Его трудно обнаружить после травления, хорошо выявляющего границы зерен. Это действительно и для сталей с 0,04—0,9% С (доэвтектоидные стали), поскольку перлит представляет собой структурную составляющую, содержащую еще более тонкие по сравнению с ферритом детали. В то время как границы зерен феррита (феррито-перлитная структура) растворами азотной и пикриновой кислот в спирте выявляются хорошо, участки перлита выглядят перетравленными (темными). Это связано с соотношением структурных параметров (например, межпластинчатым расстоянием в перлите), глубиной протрава и в некоторой степени с разностью потенциалов. Оптическое различие обеих фаз, феррита и цементита в перлите имеет обратную зависимость, т. е. глубина протрава становится больше, чем занятое ферритом межцементитное пространство и ширина цементитных пластин. Таким образом, допустимая для микроскопических наблюдений глубина протрава становится больше, чем занятое ферритом межцементитное пространство и ширина цементитных пластин. Таким образом, допустимая для микроскопических наблюдений глубина протрава тем легче превышается, чем дисперснее структура перлита, чем сильнее травитель или чем больше продолжительность травления. [c.79]

Во всех металлических материалах при циклическом нагружеНИи даже с напряжениями, гораздо меньшими, чем временное сопротивление, образуются трещины. Этот процесс называется усталостью материала. Между амплитудой напряжения в цикле и числом циклов нагрузок, вызывающих разрушение, имеется зависимость, описываемая усталостной кривой —так называемой кривой Вёлера. На рис. 2.19 показана такая кривая для углеродистой стали с пределом циклической прочности при нагружении на знакопеременный изгиб с напряжением 210 МПа. При амплитуде, равной пределу циклической прочности, кривая Вёлера идет горизонтально, т. е. меньшие амплитуды уже не могут вызвать разрушения при любом большом числе циклов нагружения. При коррозионном воздействии предела циклической прочности нет. Кривая амплитуда — число циклов до разрушения при стационарном потенциале круто опускается вниз. Пассивация анодной защитой с повышением потенциала до = = +0,85 В приводит лишь к незначительному повышению числа циклов нагружений до разрушения. Напротив, катодная защита дает заметный эффект. При t/jj =—0,95 В достигаются такие же значения числа циклов, как и при испытании на воздухе [70]. [c.74]

Кроме коррозионных элементов, описанных в разделе 4.2, при металлических контактах с другими установками, имеющими более положительный стационарный потенциал, могут образоваться гальванические коррозионные элементы. Для углеродистых сталей в грунтах и в нейтральной воде высоколегированные стали и цветные металлы, находящиеся в той же среде, равно как и сталь в бетоне, являются катодами f 121. Разность потенциалов между углеродистой сталью и этими материалами может составлять примерно 0,5 В. Согласно правилу соотношения площадей по формуле (2.43), опасность коррозии деталей с покрытием увеличивается по мере уменьшения размеров дефектов в покрытии и при заданном сопротивлении грунта р=1/я ограничивается не столько сопротивлением растеканию тока от дефекта Ri, сколько сопротивлением пор R2 и сопротивлением поляризации Rp. Так, для дефекта круглой формы диаметром d в покрытии толщиной I напряжение коррозионного эдемента в районе этого дефекта ЛУ, которое в соответствии с формулой [c.135]

Некоторые исследователи считают, что причиной КР углеродистых и коррозионно-стойких сталей может быть поглощение водорода у вершины развивающейся трещины. Это предположение связано с подкислением раствора в трещине, установленное экспериментально. Однако в этом случае трудно объяснить положительное влияние катодной поляризациии на КР как при потенциалах отрицательнее, так и положительнее потенциала водородного электрода. Существует и гипотеза микроструктур-ных превращений, происходящих под действием напряжений и интенсивно растворяющихся в коррозионной среде, образуя зародышевые трещины КР. Однако эта гипотеза может быть пригодна для ограниченного числа сплавов, в которых возможны подобные структурные превращения. Наиболее экспериментально обоснованной представляется электрохимическая теория КР, согласно которой основным фактором развития трещины является ускоренное анодное растворение металла в вершине трещины. [c.67]

В таких условиях продукты коррозии остаются на металле и при хорошей адгезии замедляют процесс разрушения во времени. Скорчелетти показал, что продукты атмосферной коррозии, возникающие на низколегированных и высокоуглеродистых сталях, обладают большей защитной способностью по сравнению с продуктами коррозии на углеродистых сталях. Объясняется это их меньшей способностью к капиллярной конденсации воды и большим потенциалом в связи с тем, что в состав пленки входят окислы хрома, меди и никеля. [c.13]

Углеродистые и низколегированные стали, а также нержавеющие стали в контакте с титановыми сплавами подверглись разрушению из-за значительной разности потенциалов контактирующих пар. Так, после испытаний сталь 1Х18Н10Т в месте контакта со сплавом ВТ5 подверглась коррозии. [c.86]

Как Правило, чем дальше отстоят друг от друга в этом ряду элементы, т. е. чем больше отличаются их потенциалы, тем в большей степени усиливается разрушенпе анодного элемента пары. В то же время коррозионное поведение сильно зависит от поляризационного сопротивления. Контакт титана или нержавеющей стали с углеродистой [c.24]

В морской воде защита стальных конструкций обеспечивается при потенциале —0,80 В (н. к. э.). При более катодных потенциалах, например —1,10 В, возникает опасность появления избыточных гидроксил-ионов и большого объема образующегося водорода. Амфотериые металлы и некоторые защитные органические покрытия разрушаются под действием щелочей. Эндосмотические эффекты и образование водорода под слоем краски могут вызывать ее отслаивание. Эти явления часто наблюдаются на участках конструкций, расположенных вблизи анода. Выделяющийся водород может разрушать сталь, особенно высокопрочную низколегированную. Углеродистые стали обычно не подвергаются водородному разрушению в условиях катодной защиты. При избыточной Катодной защите выделение водорода может приводить к катастрофическому растрескиванию высокопрочных сталей (с пределом текучести выше 1000 МПа) при наличии растягивающих напряжений (водородное растрескивание под напряжением). Одним из ядов , способствующих ускоренному проникновению водорода в металл, являются сульфиды, присутствующие в загрязненной морской воде, а также в донных отложениях, где могут обитать сульфатвосстанавливающие бактерии. [c.171]

В результате нагрева химически осажденное никелевое покрытие превращается в двухфазную структуру — интерметаллическое соединение NisP и твердый раствор фосфора в никеле. Термообработка при 400°С увеличивает твердость и снижает пластичность покрь тия. Повышение температуры нагрева до 750°С дифференцирует защитное покрытие на фосфорсодержащий хрупкий никелевый слой на поверхности и бесфосфори-стый никелевый слой, имеющий более высокую пластичность [231]. Поскольку электродные потенциалы обоих слоев различаются мало, то хрупкое разрушение внешнего слоя при коррозионной усталости углеродистой стали не приведет к преимущественному растворению бесфосфо-ристого слоя. Так как последний имеет более высокую пластичность, то возникшая в фосфорсодержащем слое трещина замедляет скорость развития. В результате нагрев химически никелированных образцов в слабоокислительной среде до 750°С существенно повышает эффективность покрытий на стали 45 и соответственно ее коррозионную выносливость в водопроводной воде. [c.182]

Я. м. Колотыркин и г. м. Флорианович показали [Л. 21], что кислород при высоких давлениях и температурах водной среды способен создавать на стали сравнительно совершенные защитные пленки и, следовательно, существенно снижать ее кислородную коррозию. Образование защитной пленки магнетита на углеродистой стали обеспечивается в определенном диапазоне значений pH и ок гсли тельно-восстановительных (Редокс) потенциалов Ей. При внедрении этого так называемого бескоррекцион-ного нейтрального водного режима на ряде гамбургских электростанций (ФРГ) для обеспечения оптимальных значений о 0,4 В вводится специальное дозирование разбавленной перекиси водорода. [c.262]

Характер изменения электрического потенциала при ударе струи воды о металлическую поверхность исследовался Носкиевичем Л. 102] на эрозионной установке типа, показанного на рис. 18. В гнезде, изготовленном из изоляционного материала, укрепляется образец, который электропроводом соединён с изолированным токосъемным кольцом на валу и далее через угольные щетки — с осциллографом. Для измерения потенциала, вызванного ударом образца по водяной струе, вытекающей из сопла, в сопло вкладывалось изолированное от корпуса кольцо, изготовленное из одинакового с образцом материала. При помощи осциллографа исследовались электрические потенциалы при ударе воды по углеродистой и нержавеющей стали и латуни. Было показано, что в результате удара жидкости о металлическую поверхность наряду с механическим действием возникают электрические токи, которые оказывают электрохимическое воздействие на металл. Изменение потенциала в зависимости от числа оборотов вала показано на рис. 35, из которого видно, что потенциал почти линейно зависит от числа оборотов. [c.59]

Рис. 6. Кинетика адсорбции алкилпиридииийбромида (сплошные) и антраниловой кислоты (штриховые линии) на углеродистой стали из 2.3М HjSO, при различных потенциалах (цифры у кривых)

Установлено, что склонность углеродистых сталей к ЕР в горячих растворах МЭА, как чистых, так и содержащих различвве примеси, возникает при электрохимической потенциале их поверхности 01р1цатвльнве - 700 ыв ( относительно хлорсеребряного электрода ). [c.67]

Гальванические контакты, как и поляризация током, влияют на КР в хлоридных средах. Контакт с более электроотрицательными металлами действует подобно катодной поляризации, защищая от КР при разности стационарных потенциалов порядка 0,1 В и более. Для стали типа Х18Н9 защита от КР наблюдалась при контакте с цинком, алюминием, магнием, кадмием, железом, малоуглеродистой, углеродистой и низколегированной хромистыми сталями, содержащими 5—18 % Сг, свинцом, медью. Покрытия из этих металлов проявляют протекторные свойства, защищая от КР даже после появления в покрытии дефектов и несплошностей. [c.119]

Коррозионное растрескивание томассовской стали в 35%-ном растворе NaOH при 80°С и напряжении, равном 70% ав, наблюдается в области потенциалов (—0,8) — (—0,9) В относительно н. в. э. (рис. 1.6). Смещение потенциала в область пассивации (ф > —0,4 В) обеспечивает защиту от растрескивания [54]. Подобные результаты получены и ири испытании других углеродистых сталей, подверженных КРН. [c.19]

При выдержке стали в области устойчивой пассивности плотности тока снижаются до 1 10 А/м (см. табл. 3.1), что соответствует скорости растворения 0,002 мм/год. Перемешивание и повышение температуры до 40°С в 25%-ном растворе мало влияют на скорость растворения стали в пассивном состоянии в отличие от растворов углеаммиакатов, содержащих аммиачную селитру. В промышленной 25%-ной аммиачной воде с pH 10,8 анодная поляризационная кривая (рис. 3.2, кривая 6) сдвинута в сторону положительных потенциалов по сравнению с кривыми в растворах с pH 12—13, а 4 еще больше возрастает (рис. 3.2, табл. 3.1). Поляризационная кривая промышленных растворов с pH 10,8 хорошо совпадает с кривой, полученной в лабораторном растворе с таким же pH (рис. 3.2, кривая 7). В разбавленных чистых 2,5—5%-ных растворах аммиака при pH 11,7—11,9 (рис. 3.2 кривая /), контактирующих с воздухом, углеродистая сталь находится в устойчивом пассивном состоянии. После выключения катодной поляризации стационарный потенциал стали увеличивается до величины, большей —0,5 В, а на анодной поляризационной кривой фиксируется лишь область пассивного состояния и перепассивации. На катодной поляризационной кривой в интервале (—0,5) — (—0,8) В наблюдается участок предельной плотности тока восстановления кислорода (рис. 3.2, кривая /). [c.41]

Различие в поведении углеродистой стали в разбавленной и концентрированной серной кислоте дает основание предположить разную природу пассивного состояния в этих случаях. Л. Л. Файнгольд и В. М. Новаковский показали, что в концентрированной кислоте плотность тока растворения металла в области потенциалов 0,1—0,7 В изменяется симбатно с растворимостью сульфата железа [61]. Анодное растворение стали определяется диффузионным отводом продуктов коррозии. Плотность предельного диффузионного тока эквивалентна скорости коррозии. Пассивность стали в 60%-ной H2SO4 обусловлена образованием на поверхности оптически однородной пленки, состоящей, по-видимому, из безводного сульфата железа. [c.59]

В щелочных растворах углеродистая сталь легко пассивируется анодной поляризацией в широком интервале концентраций и температур. Поверхностная пленка обычно состоит из магнетита (Рез04) при низких потенциалах в области устойчивой пассивности и геманита (РедОз) при более высоких потенциалах. Как уже сообщалось в первой главе, использование анодной защиты прежде всего направлено на предотвращение коррозионного растрескивания. Плотности защитных токов обычно велики, и анодная защита в чистых щелочах не дает большого эффекта. Так, используя анодную защиту, можно уменьшить скорость коррозии углеродистой стали в 33%-ном растворе NaOH при 100°С с 0,7 до 0,5 мм/год [98]. [c.69]

Достаточно положительные стационарные потенциалы всех исследованных графитовых материалов, лежащие в области устойчивого пассивного состояния углеродистой стали в NH4NO3 (0,520—0,600 В) и нержавеющих сталей BH2SO4 (0,610—0,700 В), определяют принципиальную пригодность их для работы в качестве катодных протекторов. Количество электричества, отданное графитовым материалом с единицы поверхности (плотность заряда) при разряде в установленном интервале потенциалов (0,55—1,15 В), может служить одной из основных характеристик работы катодного протектора. [c.128]

В литературе отмечены многочисленные факты коррозио[ь пого разрушения под воздействием ртути аппаратуры из алюминиевых сплавов, свинца, адмиралтейского металла, углеродистой стали и других материалов . Легко поддаются амальгамированию медь, латунь, олово и другие цветные металлы. Этот процесс сопровождается изменением электродных потенциалов и возникновением гальванической местной коррозии. При этом на медных, никелевых, хромистых и некоторых других сплавах нередко обнаруживается коррозионное растрескивание. Даже нержавеющие стали в присутствии ртути и в особенности ее растворимых солей могут подвергаться значительной коррозии в таких жидкостях, к которым эти стали обычно устойчивы. Поэтому следует особенно внимательно наблюдать за тем, чтобы ртуть и ее соединения не разносились по аппаратуре и не загрязняли ее. [c.40]

От концентрации НаС1 в оборотной воде также зависит значение стационарных потенциалов и потенциал питтингообразова-ния. Сдвиг потенциала питтингообразования в отрицательную сторону приводит к уменьшению области пассивного состояния металла для чугуна с 0,58 до 0,12—0,25В, для углеродистой стали с 0,7 до 0,2В. Наличием пассивного состояния чугуна и стали при pH = 12 в интервале концентраций НаС1 до 10 г/л объясняются меньшие величины скорости коррозии чугуна и стали на границе фаз, где имеется практически свободный доступ кис- [c.38]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...