Потенциалы феррита

Рис. 68. Зависимость микроэлектрод-ных потенциалов феррита (/, 2) и перлита (3) от продолжительности пребывания стали 20 в электролите

На рис. 3, б да упрощения значения термодинамических потенциалов феррита отложены на оси ординат в виде точек л, (для неискаженной) и а (для искаженной матрицы). Термодинамический потенциал -у-фазы изображен одной обшей кривой для равновесного и неравновесного состояний. [c.15]

При исследовании измеряли потенциалы перлитного зерна и ферритных зерен, расположенных по обе стороны от него (точки замера показаны на рис. 68). Разность потенциалов между ферритом (анод) и перлитом (катод) устойчиво составляла 15—20 мВ, но с течением времени эта величина снижалась (рис. 68) вследствие пассивации поверхности металла продуктами реакций. На рис. 69 показано распределение потенциалов вдоль секущей по. поверхности шлифа [c.180]

При исследовании измеряли потенциалы перлитного зерна й ферритных зерен, расположенных по обе стороны от него (точки замера показаны на рис. 73), Разность потенциалов между ферритом (анод) и перлитом (катод) устойчиво составляла 15—20 мВ, [c.181]

Неоднородность структуры по границам зерен (наличие аусте-нита, феррита и карбидов, обладающих разными электрохимическими потенциалами) вызывает появление гальванических пар, усиливающих межкристаллитную коррозию. С целью ослабления этого явления содержание углерода в высокохромистых жаростойких сталях ограничивают пределом 0,1—0,15%, а также добавляют легирующие элементы, образующие стойкие карбиды (титан, ниобий), которые затрудняют диффузию углерода к границам зерен. Эти элементы называют стабилизаторами. [c.13]

Собственное электронное разупорядочение ферритов. Если в состав феррита входят ионы, принадлежащие двум или более переходным металлам с достаточно близким значением ионизационных потенциалов, то возникает возможность электронного разупорядочения. Последнее может быть результатом электронного обмена между разноименными ионами, находящимися в одинаковой под-решетке [c.116]

Таким образом, изменения потенциалов корродирующей стали объясняются предположением о преимущественном растворении б-феррита, приводящем к появлению на поверхности рыхлого металлического слоя, обедненного б-ферритом. [c.81]

Для подыскания условий, устраняющих возможность образования пленки, т. е. преимущественного растворения б-феррита, измеряли поляризационные кривые стали и определяли с помощью металлографического исследования характер растворения фаз и при разных значениях потенциалов. [c.84]

Сущность электрохимической коррозии заключается в следующем. Структура металлов и сплавов неоднородна и состоит из двух (например, феррита и цементита) и более фаз, а также различных примесей. При погружении технических металлов и сплавов в электролит отдельные неоднородные зерна их будут иметь различные потенциалы, а так как зерна электрически соединены друг с другом через массу металла, то получится большое количество отдельных гальванических микропар. При этом появляются токи, являющиеся основной причиной коррозии. [c.36]

Одним из наиболее распространенных видов электрохимической коррозии является атмосферная коррозия металлов, сущность которой заключается в следующем. Из физики известно, что пластинки, изготовленные из разнородных металлов и соединенные между собой, при погружении в электролит образуют гальванические пары. При этом металл, обладающий более высоким потенциалом, будет являться катодом, а металл с более низким потенциалом — анодом. В промышленности наибольшее применение имеют не чистые металлы, а металлические сплавы, состав которых не является однородным. Перлитная сталь состоит из зерен феррита и цементита и других примесей, в результате чего получается множество гальванических пар, в которых зерна феррита являются катодом, а зерна цементита -анодом. При соприкосновении с влажным воздухом на поверхности стали конденсируется влага в виде водяной пленки, которая является в данном случае электролитом. Благодаря этому происходит возникновение гальванических токов, являющихся основной причиной коррозии металла. Следовательно, электрохимическая коррозия отличается от химической тем, что при ней происходят электрохимические процессы вследствие возникновения гальванических токов. [c.63]

Химическая коррозия возникает при воздействии на металл газов и паров, находящихся в атмосфере, а также неэлектролитов, например, минерального масла, смолы и др. В результате на поверхности металла образуются пленки окислов или солей. Электрохимическая коррозия возникает при воздействии на металл электролитов (растворов солей, кислот, щелочей), влажного воздуха и т. д. Процесс электрохимической коррозии можно объяснить следующим. При погружении металла в электролит положительные ионы, находящиеся на поверхности металла, переходят в раствор, при этом металл заряжается отрицательно. Л еталлы обладают различной активностью, поэтому металлы, помещенные в один и тот же электролит, имеют неодинаковые потенциалы и, соединяясь, образуют гальванические пары, в которых металл с более низким потенциалом является анодом и разрушается. Например, в гальванической паре медь — железо разрушается железо, в паре цинк — железо разрушается цинк до полного растворения пластинки. Технические сплавы в большинстве случаев неоднородны по структуре и состоят из двух фаз, например, феррита и цементита. Поэтому в электролите отдельные неоднородные кристаллы имеют различные потенциалы, и сплав представляет собой большое количество отдельных гальванических микропар. [c.147]

Потенциостат можно также использовать для исследования других нежелательных структурных компонентов нержавеющих сталей, например, феррита, а-фазы и т. д. [52, 154, 164]. Потенциалы, подходящие для травления этих компонентов, и соответствующая продолжительность травления приводятся в табл. 25 [52, 59]. Рекомендуется одновременно исследовать металлографически, какие фазы подверглись травлению [99]. Значение потенциостата для исследования коррозионных явлений, включая межкристаллитную коррозию, вытекает из предыдущих глав. Применение потенциостата делает возможным устранение межкристаллитной коррозии анодной защитой [197]. Однако потенциостат — довольно дорогой и сложный прибор, который должен обслуживать квалифицированный специалист. [c.191]

На поверхности железных сплавов имеются зерна цементита, графита и а-феррита. По сравнению с а-ферритом более высоким потенциалом в присутствии электролита обладают участки включений цементита и графита. а-Феррит, являясь анодом по отношению к катодам—-цементиту и графиту, будет поэтому разрушаться на поверхности же цементита и графита происходит лишь разряд электронов. [c.312]

Кремний в обычных пределах (до 3%) в чугуне вследствие укрупнения графита увеличивает коррозию в щелочах и кислотах. С повышением же содержания кремния химическая стойкость чугуна в кислотах резко увеличивается за счет обогащения феррита кремнием. Кремнистое железо обладает низким электродным потенциалом (0,006 в), более стойко против коррозии. [c.215]

МКК, которая вызывается выпадением карбидов. хрома, можно обнаружить при испытании во всей области пассивных потенциалов (включаются испытания в стандартных растворах, в том числе и сталей кипячением в растворах азотной кислоты). В работе [79] было. показано, что в этих условиях обедненные хромом границы будут растворяться с большей скоростью, чем богатое хромом. зерно. Если МКК вызвана распадом феррита, образованием дендритных карбидов титана, а-фазы, то она надежнее обнаруживается при испытана [c.115]

Структура металлов и сплавов в большинстве случаев неоднородна и состоит из двух фаз (например, феррита и цементита). При погружении такого сплава в электролит отдельные фазы (зерна) его будут иметь различные потенциалы, а так как эти зерна соединены друг с другом через массу металла, то сплав будет представлять собой множество гальванических микропар. Схематически явление электрохимической коррозии двухфазного сплава изображено на рис. 86. Здесь темными участками обозначена фаза с более высоким потенциалом (катод). Черными стрелками показан переход частиц анода (светлые участки) в раствор эквивалентный переход электронов анода к катоду показан белыми стрелками. Таким образом, коррозия металлов в электролитах определяется электрохимической гетерогенностью прилегающего к электролиту слоя сплава и склонностью его фаз к ионизации. Из сказанного следует, что чистые металлы и однофазные сплавы должны иметь большую коррозионную стойкость, чем сплавы, состоящие из смеси фаз. Опыт подтверждает это например, сталь, закаленная на мартенсит, корродирует значительно меньше, чем та же сталь после отжига или отпуска (состояние перлита, сорбита, троостита). Однако и однофазные металлы имеют дефекты структуры дислокации, субзерна, загрязнения и примеси, обладающие различными значениями электродного потенциала то же относится и к наклепанным участкам металла. Все это определяет электрохимическую гетерогенность металлов. Поэтому электрохимическая коррозия может наблюдаться также и у однофазных металлов. [c.152]

Рис. 73. Зависимость ыикроэлектрод-ных потенциалов феррита (/, 2) и перлита (5) от продолжительности пребывания стали 20 в электролите. Ф, и Фа — точки замера микроэлектродов потенциалов феррита Я — то же, перлита

Фосфор повышает сопротивление серого чугуна разрушению в щелочах и уменьшает химическую стойкость чугуна в кислотах (фиг. 122). Это объясняется тем, что фосфор, находясь в составе твердого раствора, повышает элек-трохи.мический потенциал феррита. Образуемые фосфором химические соединения— фосфиды имеют электродный потенциал, примерно равный потенциалу феррита. [c.281]

Например, в растворах с хорошей проводимостью при отсутствии заметной разницы между потенциалами феррита и аустенита коррозия будет протекать следующим образом феррит в окислительных д условиях будет корродировать при высоких потенциалах, а в восстановительных — при нт- цо5 ких, а аустенит же будет корродировать главным образом в области средних поценциа-лов, причем в пассивном состоянии обе фазы корродируют незначительно. В зависимости от характера агрессивной [c.39]

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]

Рис. 69. Распределение микроэлек-тродных потенциалов на поверхности феррито-перлитной структуры стали 20. Штриховкой схематически пока-заны перлитные зерна

При известном сочетании легирующих элементов могут встречаться также и промежуточные структуры, например, феррито-аустенитная. Такие многофазные структуры нежелательны, так как различные структурные фазы с разными электродными потенциалами могут образовать так называемые микропары , приводящие к микрокоррозии . Типичным примером такой микрокоррозии является межкри-сталлитная коррозия (см. стр. 490). Наиболее стойкими против коррозии являются гомогенные структуры твёрдых растворов легирующих элементов в а- или -/-железе. [c.488]

Достаточно мощным агентом, способствующим устранению лищних электронов с металла, является растворенный в воде кислород. Его участие в коррозионных процессах несравненно сложнее, чем простое окисление металла. Вообще, реакция прямого присоединения кислорода к металлу, например, по схемам Fe -ь О = FeO Zn + 0 = ZnO Си О = = uO, конечно, происходит, но не в растворах. Эти металлы всегда покрыты тончайшей пленкой окислов, которая обычно и предохраняет их от дальнейшего окисления. Лишь при высоких температурах эта окисная пленка становится недостаточной защитой и может происходить более глубокое окисление металла. Так, при. накаливании железа на воздухе образуется толстый слой окалины при достаточно долгом нагревании весь железный предмет превращается постепенно в кусок окалины. В растворе же процессы идут совершенно не так. Для их понимания нужно иметь в виду, что реальный металл является сложным конгломератом отдельных кристаллов, несколько различных по своим свойствам и составу. На рис. 7.3 дана микрофотография среза котельной стали. Ясно видны крупные кристаллы разной формы. Эти кристаллы состоят из феррита (так называемое а-железо)), цементита (карбид железа Fej ), аустенита (-/-железо) и различных их твердых растворов — перлита, ледебурита, мартенсита и др. Котельная сталь, кроме того, содержит ряд примесей — кремний, марганец, серу, фосфор, медь, хром, ванадий, никель все в незначительных количествах. При контакте с водой или водными растворами отдельные участки металла в разной степени отдают ионы в раствор и, следовательно, приобретают и различные потенциалы. Однако вследствие перетекания электронов от участков с более высокой их концентрацией облегчается дальнейшее растворение наиболее слабых участков металла, ускоряется протекание коррозии. Участие кислорода растворенного в воде при этом состоит в следующем [c.128]

Некоторые аустенитные стали при длительной работе претерпевают структурные изменения. Так, в стали 1Х14Н14В2М (ЭИ-257) после 30 000 ч работы обнаружен распад твердого -раствора с выделением по границам и внутри зерен карбидов. При этом образуются разнородные участки, состоящие из аустенита, феррита и карбидов с разными электрохимическими потенциалами таким образом, в агрессивной среде создаются условия для электрохимической коррозии в местах соприкосновения по границам зерен. [c.82]

Отсутствие КР хромистых сталей в упомянутых высокоагрессивных растворах связано, очевидно, с пониженной устойчивостью пассивного состояния и с делокализацией растворения. В нейтральных водных средах, содержащих хлориды, при температурах 200—360 °С обнаружено КР хромистых сталей с 13—17 % Сг (с мартенситной, ферритной и смешанной структурой) даже в отожженном или высокоотпущенном состоянии, причем ферритные стали Х17 более устойчивы против КР, чем ферритные, мартенситные и феррито-мартенситные стали типа Х13. Ферритные стали с 25—27 % Сг не растрескиваются в этих средах при потенциале коррозии [1.68]. [c.130]

Нельзя также исключить, что некоторое ослабление водородом границ зерен феррита, особенно у вершины трещины, способствует протеканию анодного механизма щелочного растрескивания. Это растрескивание обусловлено частичной пассивацией поверхности и разрушением защитных пленок по границам зерен. Межкристаллитный характер разрушения вызван электрохимической коррозией, интенсифицированной приложенными напряжениями [47, 218]. Особенно интенсивно щелочное растрескивание при высоком уровне растягивающих напряжений, близком к пределу текучести. Механизм разрушения связывают с хемосорбцией ионов ОН на дефектных местах поверхности, образующих межзеренную границу, и снижением поверхностной энергии у вершины трещины. Растрескивание сталей в щелочном растворе наблюдается в определенном диапазоне потенциалов (ф = -900... -500 мВ), соответствующем активно-пассивному переходу стали, и области существования растворимого гипоферрита НГеОз, оксидных пленок Fe(0H)2 и FegO . При значениях потенциала Ф -550 мВ обеспечивается стабильная пассивация железа. [c.347]

На основании приведенных литературных данных можно упрощенно представить исследуемую трехфазную сталь ЭИ811, находящуюся в активном состоянии в условиях опытов (большие весовые потери и отрицательные значения потенциалов), как трехэлектродную систему с одним катодом — карбидами и двумя анодами — аусте-нитом и б-ферритом. Так как согласно литературным данным в феррите содержится больше Сг и меньше N1 чем в аустените, б-феррит 78 [c.78]

Естественно, что чем меньше весовые потери, чем дменьше вытравилось б-феррита, тем тоньше будет слой, обедненный ферритом, т. е. рыхлая пленка. Поэтому одной из мер уменьшения толщины пленки является снижение коррозии стали. Малая толщина пленки при больших весовых потерях при коррозии стали в соляной кислоте объясняется спецификой действия НС1 очевидно, в этом растворе разница в потенциалах б- и -уфаз меньше, чем в серной кислоте, что приводит к более равномерной коррозии. [c.79]

Сопротивление коррозии зависит от структуры чугуна и от внешней среды (её состава, температуры, а также передвижения по отношению к металлу). По убывающему электродному потенциалу структурные составляющие чугуна могут быть расположены в такой последовательности графит (наиболее foй-кий) — цементит, фосфидная эвтектика — перлит — феррит. Разность потенциалов между ферритом и графитом составляет 0,56 в. Сопротивление коррозии уменьшается по мере увеличения степени дисперсности структурных составляющих. Чрезмерное уменьшение степени дисперсности графита также снижает сопротивление коррозии из-за уменьшения при этом плотности чугуна. Легирующие элементы влияют на сопротивление чугуна коррозии в соответствии с их влиянием на структуру. Повышенное сопротивление коррозии наблюдается у чугунных отливок с сохранившейся литейной коркой. Скорость коррозии по отношению к разным средам приведена в табл. 8, 9 и 10. Скорость коррозии уменьшается во времени. [c.185]

Понизители твердости 57 Пористость, определение 178, 183 Пороги, устойчивости твердых растворов 51 Портланд-цементы 232 сл. Потенциалы измерение 18 неравновесные 20 нормальные графита 101 металлов 19 сл. феррита 101 электродные 17 сл. [c.288]

II углеродом и, следовательно, способствует образованию фазы а (феррита). Поскольку же никель более растворим в аустените, чем в феррите, эти участки беднеют также и в отношении никеля. В итоге ио границам зерен создается чрезвычайная разнородность структурных элементов (аустенит, феррит, карбиды), менлду которыми существует определенная разность потенциалов, при наличии электролита приводящая к образованию гальванических пар. Под действием последних происходит разрушение менее стойких обедненных хромом прослоек, располагающихся по границам. зерен. То обстоятельство, что выделения карбидов (особенно первоначальные) имеют формы высокодпсиерспого размельчения, благоприятствует межкристаллитной коррозии благодаря высокой стенени размельчения образуется особенно большое количество гальванических пар, действие которых и создает собственпо разрушение. [c.333]

Сталь и чугун являются основными конструкционными материалами во всех отраслях машиностроения. Поэтому борьба с коррозией этих материалов имеет большое практическое значение. Стальи чугун обладают невысокой коррозионной стойкостью в агрессивных средах вследствие своей физической и химической неоднородности. В их состав входят три основные структурные составляющие—феррит, цементит и графит, обладающие весьма различными электродными потенциалами. Наиболее низкий электродный потенциал у феррита (—0,44 в), наиболее высокий у графита (+0,37 в). При соприкосновении с электролитом железоуглеродистые сплавы образуют микроэлементы, в которых цементит и графит являются катодами, а феррит— анодом. Разность потенциалов в м кроэлементах, возникающих при коррозии железоуглеродистых сплавов, достигает довольно значительных величии. Работой этих микроэлементов и объясняется сильная электрохимическая коррозия железоуглеродистых сплавов. [c.98]

Для получения сплава высокой химической стойкости хромистый феррит должен содержать не менее 14% хрома. Вторая часть хрома образует с имеющимся в чугуне углеродом сложные карбиды, состав которых соответствует химическим соединениям СГ4С, СГ7С3 и СГ3С2. В хромистых чугунах образуются также комплексные карбиды (реСг)4С и (РеСг)7Сз. Карбиды первого типа (реСг)4С имеют электрохимический потенциал, равный потенциалу твердого раствора хрома в железен поэтому не снижают коррозионной стойкости чугуна. Карбиды второго типа (реСг)7Сз имеют потенциал, неравный потенциалу хромистого феррита, и поэтому при действии агрессивной среды способствуют образованию гальванических пар, снижающих стойкость чугуна. [c.310]

Наибольшей устойчивостью против коррозии обладают сплавы с однородной структурой. Если сталь неоднородна, то отдельные структурные составляющие — феррит, аустенит, карбиды, графит,— имея различный электрохимический потенциал, могут образовать гальванические пары и вызвать коррозию. Однородную структуру в сталях при комнатной температуре можно получить добавкой элементов, которые выклинивают область гамма-железа, давая однородный твердый раствор феррита (Сг, 51, А1, Мо, У, V и др-) или добавкой элементов, расширяющих область гамма-железа, давая однородный твердый раствор аустенита (N1, Мп). Электро химическая коррозия зависит от величины электродного потенциала металла. Электродные потенциалы определяются по отношению к водородному потенциалу, принимаемому за нуль. Чем электрополо л<ительнее металл, тем он более благороден, тем меньше он рас творяется в коррозионных средах и тем легче выделяется из растворов элементами с более низким потенциалом, откладываясь в виде металлического нона (катиона) на катоде. Металлы по их электродному потенциалу можно расположить в следующем порядке [c.106]

Механизм межкристаллитной коррозии по аналогичным схемам может быть представлен и при наличии на границах других фаз, вызывающих обеднение и адсорбцию каких-либо элементов легирующего или примесного характера, влияющих на величину потенциалов и поляризуемость этих участков. Так, например, при наличии феррита или а-фазы на границах зерен реали- зуегся электрохимический механизм коррозии, схема распреде- ления потенциалов которого представлена на рис. 77. Положение йаиболее электроположительного электрода займут эти [c.135]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...