Металл активно-пассивное состояние

Значительное влияние на потенциалы областей активного, пассивного состояния, состояния перепассивации и пробоя оказывает легирование. Легирование влияет также на скорость коррозии металлов и является одним из важных методов защиты металлов от коррозии. [c.31]

Поэтому относительное увеличение кажущейся плотности тока растворения деформируемого металла в пассивном состоянии (по сравнению с недеформированным) может существенно превосходить эту величину для состояния активного растворения. [c.86]

Из сказанного следует, что скорость коррозии металла в зависимости от состава агрессивной среды, может значительно изменяться и сам металл может переходить из пассивного в активное состояние. Одним из условий перехода металла в пассивное состояние является достижение таких потенциалов и скоростей катодного процесса, которые обеспечивают сдвиг потенциалов анодной реакции до значений, при которых образуются пассивирующие плепки [9]. [c.61]

Рис. 45. Типичная потенциостатическая поляризационная диаграмма стали 1,2 — соответственно катодная и анодная поляризационные кривые — стационарный потенциал пас — потенциал пассивации — критический ток пассивации — скорость растворения металла в пассивном состоянии пер — потенциал перепассивации — потенциал начала пассивной области область активного растворения металла D — область пассивного состояния металла ВС — переходная область (от активного к пассивному состоянию) DE — область активного растворения, связанная с явлением перепассивации

Коррозионное и электрохимическое поведение металлургических легированных и ионно легированных металлов мало различаются. Примером может служить анодное поведение обычного сплава Ре — 5% Сг и сплава Ре — 6% Сг, полученного методом ионного легирования (рис. 6.10). С увеличением дозы легирующей добавки хрома до 10% стойкость к общей коррозии повышается благодаря отсутствию области активно-пассивного состояния. В слое на глубине 10 нм от поверхности металла содержание хрома составляет 10%, а на поверхности слоя концентрация хрома значительно ниже. [c.131]

Если ингибитор не способен восстанавливаться или восстанавливается с незначительной скоростью, то сразу возникает вопрос какая катодная реакция обеспечивает осаждение пассивирующего окисла и поддержание его в устойчивом состоянии Здесь предлагаются два механизма. Согласно одному из них уже небольшая скорость восстановления ингибитора достаточна для того, чтобы поддерживать металл в пассивном состоянии, поскольку восстановленная форма ингибитора, например СггОз, входит в состав пассивирующего окисла, который приобретает благодаря этому более высокие защитные свойства. Согласно другому, пассивация при малых катодных токах возможна из-за того, что большинство эффективных ингибиторов относится к хорошо адсорбируемым соединениям, в силу чего большинство активных центров на поверхности защищаемого металла оказываются химически или физически связанными с ингибитором. В таких условиях уже незначительные катодные плотности тока (в расчете на всю геометрическую поверхность) достаточны для того, чтобы сместить потенциал к значениям, при которых осаждается пассивирующий окисел. [c.53]

Метод химической пассивации позволяет получать для металлов, склонных переходить в пассивное состояние, такие же поляризационные диаграммы, которые получаются при внешней анодной поляризации. Эти диаграммы имеют участки, характерные для активного растворения, активно-пассивного состояния и пассивного состояния. На рис. 2,18 представлены кривые зависимости скорости коррозии стали от потенциала, который задавался электроду с помощью различных концентраций едкого натра, силиката, фосфата и пербората натрия. Как видно, закономерность получается такая же, как и при внешней анодной поляризации. В начале диаграммы имеется активная область растворения, в которой смещение потенциала в положительную сторону приводит к увеличению скорости растворения. После достижения определенного потенциала, который назовем потенциалом частичной пассивации, скорость растворения начинает падать. Полная пассивация наступает в присутствии этих ингибиторов практически при одинаковых значениях потенциала (- -0,2-f-+0,25 В). [c.55]

Если для щелочи и силиката характерно непрерывное уменьшение с ростом концентрации ингибитора активной части поверхности, то для бората и фосфата активная часть поверхности меняется лишь в активной области потенциалов. Когда металл находится на границе активно-пассивного состояния, активная часть поверхности остается постоянной и лишь при приближении к потенциалу полной пассивации она начинает вновь сокращаться до тех пор, пока металл не перейдет полностью в пассивное состояние. [c.57]

Изучение возможности восстановления этих же ингибиторов в более широкой области потенциалов на платине показало, что ни один из них не восстанавливается при потенциалах коррозии. Более того, реакция восстановления кислорода, растворенного в электролите, в присутствии, например, хромата даже замедляется. Иногда в продуктах коррозии, а также на поверхности электрода обнаруживаются соединения трехвалентного хрома. Однако их происхождение является, очевидно, результатом окисления двухвалентных ионов железа, перешедших в раствор, В тех же случаях, когда достигается полная защита, соединения трехвалентного хрома не обнаруживаются на электроде. Это свидетельствует о том, что хромат-ионы адсорбируются поверхностью и не претерпевают химических превращений. Отсюда напрашивается вывод, что реакция восстановления ингибиторов с общим анионом типа МО не может быть ответственной ни за увеличение скорости растворения стали, находящейся частично в активном состоянии, ни за образование пассивирующего слоя, переводящего металл в пассивное состояние. [c.60]

Если к тому же ингибитор обладает окислительными свойствами и способен при потенциале коррозии восстанавливаться на электроде с заметной скоростью, не переводя металл в пассивное состояние, то это может привести к увеличению скорости и сопряженной анодной реакции, а следовательно, и коррозии. Частичная пассивация поверхности приводит к появлению в системе активно-пассивных элементов со значительной разностью потенциалов (0,4- 0,6 В), которые усиливают коррозию на активной части электрода. [c.84]

В пассивном состоянии влияние положительных контактов вообще ничтожно, поскольку можно в широком интервале менять потенциал, не изменяя скорости коррозии. По этой причине контактная коррозия металлов в сильных окислительных средах, например в концентрированных растворах азотной кислоты, проявляется очень слабо. Однако необходимо помнить, что, когда металл находится вблизи потенциала перепассивации ( + 1,30 в), присоединение более благородного металла становится уже опасным, поскольку это может перевести основной металла в активное состояние is и t e). И в этом случае, чем с меньшей поляризацией будет протекать анодный процесс, тем сильнее будет влияние катодного контакта. Это можно видеть на примере влияния внешнего катода на поведение двух анодов (ср. токи iy и ij). Когда металл находится на границе активно-пассивного состояния, присоединение к нему более эффективного катода должно привести к увеличению коррозии [c.37]

Однако когда в электролите наряду с обычными ионами присутствуют и галоидные ионы, например хлорид-ионы, уже не удается поддерживать металл в пассивном состоянии в таком широком интервале потенциалов. Оказывается, достаточно сдвинуть потенциал нержавеющей стали от потенциала полной пассивации фп.п, что, кстати, может произойти в реальных условиях по самым различным причинам (анодная поляризация за счет неодинакового распределения кислорода, попадание окислителя, наличие катодных включений и т. д.), как сталь немедленно активируется (участок ВГ на поляризационной кривой). Это происходит потому, что некоторые поверхностно-активные ионы начинают преимущественно адсорбироваться на поверхности электрода, вытесняя с него кислород, который поддерживает металл в пассивном состоянии. [c.292]

Но в последнее время возникло новое направление защиты металлов в таких окислителях, которые сами по себе пе способны вызывать пассивность. В гл. V было показано, что смещение потенциала активного металла в отрицательную сторону должно уменьшать скорость коррозии. Если потенциал становится отрицательнее равновесного в данной среде, то скорость коррозии должна стать равной нулю катодная защита, применение протекторов). Очевидно, что подобным же образом, но за счет анодной поляризации от внешнего источника электрической энергии можно перевести способный к этому металл в пассивное состояние и тем уменьшить скорость коррозии на несколько порядков. Расход электрической энергии при этом [c.250]

Бесспорным является лишь тот факт, что при химическом полировании металл должен находиться на границе активно-пассивного состояния. При достижении устойчивой пассивности процесс перехода ионов металла в раствор должен совершенно прекратиться и эффекта выравнивания поверхности не будет. В случае активного состояния растворение будет носить характер травления, при котором металл становится весьма шероховатым. [c.71]

ЛВ —область активного растворения металла ВС — об-ласть активно-пассивного состояния СО — область устоИ-ЧИ1Ю10 пассивного состояния ОЕ — область перепасси-вации Ех — потенциал начала пассивации Ег — потенциал начала активации Ез — потенциал перепассивации 1 — критический ток пассивации з — ток полной пассивации [c.343]

Это предположение было обоснованным, так как многие исследования показали, что присутствие ряда органических веществ, особенно нитро- и нитрозосоединений, перемещает потенциал платино-водородного электрода далеко в положительную сторону [8 91. Помимо того, было доказано, что практически всю анодную поляризационную кривую, приведенную на рис. 17, можно получить путем подбора серии окислителей с широким набором редокс-потен-циалов [85 88]. И. Л. Розенфельд и его сотрудники создали широкую номенклатуру эффективных ингибиторов, в которых сочетаются пас-сивационные и адсорбционные свойства, что способствует защите черных и многих цветных металлов от коррозии. Это достигается в результате перевода металла в пассивное состояние при восстановлении окислительного компонента ингибитора, адсорбция других компонентов ингибитора сокращает активную поверхность и облегчает достижение пассивности. [c.51]

На силу тока в активном, пассивном и перепассивном состоянии металла оказывает влияние pH и температура. Если молекулы воды участвуют в процессе растворения, то с ростом pH области основных состояний металла смещаются в сторону более отрицательных значений потенциала. При этом перенапряжение анодного растворения металла в активном состоянии и состоянии перепассивации уменьшается. Скорость коррозии металла в пассивном состоянии в большинстве случаев уменьшается с ростом [c.29]

Известно, что скорости химических реакций возрастают с увеличением температуры. Этот же вывод справедлив по отношению Е процессам коррозии. С ростом температуры раствора снижается перенапряжение анодного процесса в активной области и области перепассивации. В пассивной области скорость коррозии, как правило, также (рис. 9) возрастает, и область пассивного состояния сокращается. В присутствии ионов-активаторов при повышении температуры раствора металл из пассивного состояния может переходить в состояние пробоя, и поверхность металла будет подвергаться питтинговой коррозии, так как потенциал питтин- [c.30]

Заканчивая краткий обзор теоретических представлений о механизме КР, можно заключить, что хотя еще не создана единая теория КР, большинство случаев КР в электролитах можно объяснить на основе механо-электрохимических представлений. В начальный период основную роль в возникновении первичной трещины играет хемосорбционное взаимодействие активных ионов среды на каких-то отдельных неоднородностях поверхности металла. Дальнейшее развитие трещины идет при непрерывном возрастающем влиянии активации анодного процесса механическим растяжением решетки в зоне острия трещины. Эта активация особенно велика, если исходное состояние металла соответствует пассивному состоянию, а наложение растягивающих усилий приводит к местной активации в вершине трещины. В конечный период нарастают механические разрушения и разрыв происходит при превалировании механического фактора. [c.68]

К числу металлов с низкой электронной проводимостью окис лов принадлежат алюминий, титан, цирконий, тантал, известные своей способностью подвергаться оксидированию при высоких анодных потенциалах (см. 34). Что касается растворения металла в пассивном состоянии, то оно существенно отличается от перехода в раствор ионов металла на активном участке поляризационной кривой. Это отличие прежде всего количественное. При сохранении постоя,иного потенциала анодный ток в пассивной области обнаруживает тенденцию к постепенному и очень медленно идущему уменьшению, снижаясь до крайне низких значений порядка 10- °а/сл<2. Такой спад тока растягивается на длительные промежутки времени. Поэтому приводимые значения плотности тока в пассивном состоянии - следует рассматривать как довольно условные величины, относящиеся в какой-либо принятой продолжительности выдержки металла при заданном по енциале. Отличие процесса перехода в раствор ионов металла в пассивной области от активного растворения заключается в том, что та-118 [c.118]

Отсутствие значительной равномерной коррозии и уменьшения потенциала в период зарождения и распространения коррозионной трещины указывает на то, что коррозионное растрескивание возможно лишь при наличии на поверхности металла активных и пассивных участков. При этом переход металла из пассивного состояния в активное может произойти вследствие воздействия на металл как механических или тепло механпческих (об-разованпе менее благородных структурных составляющих 1И разрушение пленок при деформации), так и химических факторов (воздействие ионов хлора, концентрированных щелочей и т. п.). [c.178]

Когда окислительная сила раствора возрастает, окисленные ноны металла образуют оксиды, гидрооксиды и оксиды-гидроокси-ды, покрывающие тонким слоем поверхность металла. При этом скорость коррозии может уменьшаться в несколько раз. Такое состояние металла называется пассивным состоянием, или пассивацией. Так как пассивное состояние возникает при большей окислительной силе, чем активное состояние, в пассивирующей пленке ионы металла обычно имеют большую степень окисленности, чем в [c.252]

В изотермических условиях при равенстве температур металла и технологической среды в определенном интервале температур наблюдается эффект резкого увеличения скорости коррозии пассивирующихся металлов и снижение потенциала свободной коррозии. Металл из пассивного состояния переходит в активное. Эта температура по определению Я.М. Колотыркина названа предельной температурой самопассивации. Очевидно, что в реальных условиях надо стремиться работать при таких температурах, при которых [c.160]

Все коррозионностойкие стали и сплавы пассивируются в рабочих средах причем наиболее высокой стойкостью обладают те стали ко торые имеют более широкий интервал потенциалов пассивации (и мн нимальное значение тока пассивации) Возникновение пассивного состоя ния зависит от природы металла, свойств внешней среды и действия внешних факторов (концентрации раствора температуры напряжении и т д) Имеются различные теории пассивности металлов (пленочная адсорбционная пассивацнонного барьера электронных конфигурации и др) что связано со сложностью явления пассивности Наиболее пол но объясняет явление пассивности и в частности пассивность коррози ониостойких сталей пленочно адсорбционная теория которая связы вает их высокую коррозионную стойкость с образованием тонкой н плотной защитной пленки под которой находится слой кислорода, хемо сорбированного металлом Кислород концентрируясь на активных участ ках пленки служит переходным слоем от металла к защитной пленке, улучшает их сцепление и переводит металл в пассивное состояние [c.260]

Как видно из рис. 1.3, данные, относящиеся к окислителям, хорошо укладываются на кривую для 1 н. Н25О4, полученную потенциостатическим методом. Такое совпадение наблюдается не только при потенциалах, соответствующих активному состоянию поверхности, но и при более положительных потенциалах, лежащих в областях устойчивой пассивности и перепасснза-ции. Таким образом, как при химической, так и при анодной пассивации для перехода металла в пассивное состояние требуется достижение оиределенного потенциала, при смещении которого в область положительных значений скорость растворения и степень запассивированности металла определяются только значением потенциала и не зависят от того, обеспечивается ли оно поляризацией металла внешним током или сопряжено с протекающей катодной реакцией восстановления окислителя. [c.12]

Известно, что железо в азотной кислоте находится в активном состоянии и усиленно растворяется. Однако при достижении определенной концентрации, называемой критической (10—12 N раствор HNOs), наступает, как и при анодной поляризации, скачкообразный переход из активного состояния в пассивное, и железо перестает растворяться. Аналогичным образом действуют и другие окислители. Известно, что введением в агрессивную коррозионную среду окислителей можно полностью прекратить коррозионный процесс, т. е. перевести металл в пассивное состояние [43]. [c.75]

Зависимость скорости коррозии от потенциала при внутренней поляризации нитробензоатом амина такая же, как и при внешней анодной поляризации вначале при смещении потенциала в положительную сторону скорость растворения увеличивается. После достижения определенного потенциала, который мы назвали потенциалом частичной пассивации фч. п, скорость коррозии начинает резко падать и при достижении другого потенциала фп.п электрод переходит в пассивное состояние. Как видно, получается типичная для металла, склонного переходить в пассивное состояние, кривая с тремя участками активного растворения, активно-пассивного состояния и пассивного состояния. [c.44]

Анализ экспериментального материала показывает, что в области активного растворения смещение потенциала в положительную сторону обусловлено восстановлением нитробензоата амина и увеличением благодаря этому эффективности катодного процесса. На границе активно-пассивного состояния потенциал смешается в положительном направлении преимущественно благодаря торможению анодной реакции устанавливающееся в пассивной области значение потенциала определяется процессом окисления металла кислородом воды, участвующим в формировании пассивирующего слоя. [c.44]

Если по данным рис. 5,18 построить кривую зависимости истинной скорости растворения стали от потенциала, получим поляризационную Кривую с тремя характерными участками (рис. 5,19). На первом участке, простирающемся от стационарного потенциала до ф = 0,0 В (потенциал частичной пассивации), электрод находится в активном состоянии смещение ингибитором потенциала в положительную сторону в соответствии с законами электрохимической кинетики приводит к увеличению скорости коррозии. На втором участке кривой металл находится в активно-пассивном состоянии и смещение потенциала в П0л10ж1ительную сторону приводит уже к падению скорости коррозии. Начиная с потенциала, равного примерно -Ь0,220 В, сталь становится полностью пассивной (третий участок). [c.173]

На рис. 7 представлена схематическая анодная потенциостатическая кривая, с помощью которой легко понять, как изменяется скорость растворения (или ток) металла от потенциала. На кривой видны четыре характерных участка АБ — активное состояние металла БВ — металл находится на границе активно-пассивного состояния ВГ — устойчивое пассивное состояние металла и ГД —на электроде происходят разряд ионов гидроксила и выделение кислорода. На кривой также имеется ряд характерных точек, которые имеют значение в связи С рассматриваемыми способами ускорения коррозионных процессов скорость анодного растворения равна нулю фст — стационарный потенциал металла, при котором скорость анодного растворения равна скорости коррозии 1кор фп — потенциал пассивации, при котором наблюдается пере- [c.33]

АВ — активное растворение металла ВС активно-пассивное состояние D — устойчивое пассивное состояние Е — перепассива-ция 1 — потенциал начала пассивации — потенциал конца пассивации Ei — потенциал перепас-сивации — критический ток пассивации ig — ток полной пассивации [c.373]

АЕк4 и AiiA4 соизмеримы или даже А к4/Д а4 < 1. Обычно это характеризует заметную анодную пассивность. Характерный пример коррозии металлов из пассивного состояния железо и сталь в азотной кислоте, нержавеющие стали в аэрированных нейтральных или слабокислых растворах в отсутствии хлор-ионов, титан в слабокислых растворах, алюминий в нейтральных растворах. Скорость коррозии зависит от плотности тока анодного растворения из пассивного состояния и может сильно повышаться при наличии активных ионов, например, при увеличении концентрации хлор-ионов в азотной кислоте для железа и стали или фтор-ионов для титана. [c.44]

Коррозионные и электрохимические исследования в растворах азотной кислоты [53] показали, что как и в других агрессивных окислительных и неокислительных средах имеются области активного, пассивного состояния и перепас-сивации. Высокая коррозионная стойкость хромоникелевых сталей в азотной кислоте обусловлена тем, что их потенциал коррозии находится в пассивной области. Если же стали будут находиться в активном или частично запассирован-ном состоянии (см. гл. IV), например, вследствие контакта с металлами, имеющими отрицательный потенциал, то они могут интенсивно корродировать. При повышении окислительных свойств азотной кислоты (6—8 н. растворы при кипении, с добавками бихроматов или других сильных окислителей) потенциал смещается в область перепассивации, и коррозия сильно возрастает. Установлено, что коррозионная стойкость в растворах HNO3 обусловлена, главным образом, присутствием в сталях хрома. Хром как в пассивном состоянии, так и в начале области перепассивации обладает более высокой стойкостью, чем хромоникелевая сталь. [c.181]

Скорость коррозии металлов в пассивном состоянии на не- колько порядков меньше, че.м в активном состоянии или состоянии перепассивации и в большинстве практических случаев может не нрини.маться во внимание. Однако и в этих условиях скорость лоррозии металлов может изменяться в зависимости от состояния [c.26]

Характер влияния различных факторов на коррозионное и злектрох , мическое поведете металлов в пассивном состоянии позволяет рассматривать переход. металла из активного состояния 3 пассивное, как переход от электрода первого рола к э.тектроду чторого рода. [c.32]

В зависимости от наложенного потенциала и плотности анодного тока могут быть достигнуты условия, при которых будет развиваться интенсивная коррозия под напряжением при анодной поляриза-ции. В этих условиях основная поверхность металла находится в пассивном состоянии, а надре-ЗЫ1 — в активном состоянии. Коррозия под напряжением может быть устранена или замедлена при переводе всех участков металла в пассивное состояние, что достигает-гя при более высоком потенциале. [c.63]

В зависимости от химического состава, кристаллического строения, толщины окисной пленки и т, п. металл находится в активном или в пассивном состоянии. Термодинамические свойства активного металла характеризуются стандартным электродным потенциалом. Металл в пассивном состоянии характеризуется наличием пленки, изолирующей его qt воздействия Среды по1енциал металла в этом случае облагораживается, сдвигается в сторону положительных значений коррозионная стойкость повышается. Ниже сравниваются значения потенциалов некоторых металлов в разбавленном (0,5 н.) растворе хлорида натрия [2, с. 181] со стандартными электродными потенциалами этих металлов в активном состоянии [c.16]

На рис. 10,а представлена схематическая потенцностатичес-кая кривая для анодного процесса, характеризующая зависимость скорости растворения (или тока) металла от потенциала. На кривой видны четыре характерных участка область потенциалов от А до Б, при которых железо находится в активном состояния от до В, при которых железо находится на границе активно-пассивного состояния от В до Г, где железо находится в устойчивом пассивном состоянии, и от Г до Д, где на электроде происходит разряд ионов гидроксила и выделение кислорода. [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...