Пассивность металла — Кривая анодной пассивности

Составы растворов 2.7 Пассивность металла — Кривая анодной пассивности 1.10 [c.241]

Очень большая замедленность анодной реакции ионизации металла имеет место при возникновении анодной пассивности (см. с. 305). Анодная поляризация металлов в определенных условиях может облегчать переход металлов в пассивное состояние (образование на металле первичных фазовых или адсорбционных защитных пленок), что сопровождается резким торможением анодного процесса с соответствующим самопроизвольным падением плотности тока и значительным смещением потенциала электрода в положительную сторону (участок BE на рис. 137) до значений, достаточных для протекания нового анодного процесса, обычно выделения кислорода [участок EF кривой (Ко,)обр DEF на рис. 137]. Значение этого вида анодной поляризации рассчитать нельзя и его берут обычно из опытных данных. [c.197]

Предварительное возникновение слоя вторичных продуктов коррозии по одной из реакций (424)—(429) облегчает наступление анодной пассивности (кривая A B D E на рис. 216), вследствие уменьшения истинной поверхности металла и снижает общую плотность предельного тока пассивации i ,. [c.317]

При снятии анодной поляризационной кривой необходимо сдвинуть потенциал от стационарного значения до 1,2-1,5 В, что позволит изучать поведение металла в активном и пассивном состояниях и в состоянии перепассивации или питтингообразования. [c.139]

Принцип действия анодной защиты основан на пассивации металлов при их анодной поляризации током сторонних источников. Расчет анодной защиты требует учета нелинейности анодных поляризационных кривых, общий вид которых представлен на рис. 4.15, где D - участок, соответствующий области пассивного состояния металла. [c.240]

Рис. 1.2. Анодная потенциостатическая кривая для металла, склонного переходить в пассивное состояние (обозначения см. в тексте)

Все эти разнообразные пути протекания анодного процесса схематически представлены на рис. 29 в виде графика, выражающего взаимную связь между анодной плотностью тока и потенциалом, т. е. в виде полной кривой анодной поляризации, включающей область пассивного состояния металла. [c.100]

Па рис. 4.11 представлен общий вид поляризационной кривой анодного растворения металла. Можно различить несколько участков — активное растворение, пассивация и нарушение пассивности. [c.92]

Очевидно, кривая анодной поляризации металла будет иметь подобный вид только в отсутствие явлений пассивности. Для некоторых металлов наблюдаются, однако, такие случаи, когда при определенном потенциале наступает, несмотря на отсутствие каких-либо видимых изменений поверхности анода, резкое замедление скорости ионизации металла. Анод пере- [c.59]

Общий вид экспериментальной кривой анодной поляризации, полученной на железе в разбавленных растворах серной кислоты, приведен на рис. 29. На кривой имеется четыре характерных участка, отвечающих различным электрохимическим процессам. Участок АБВ характеризует изменение скорости процесса ионизации металла от потенциала в условиях, когда железный анод находится в активном состоянии. В точке В электрод, несмотря на то, что поверхность железа остается блестящей, становится пассивным и перестает растворяться. На втором участке ВГ потенциал резко возрастает, а плотность тока падает до значений, определяющих точку Г. В пассивной области плотность тока в значительной области потенциалов ГД не зависит от потенциала анода. В точке Д электрод приобретает такое значение потенциала, которое достаточно уже для разряда ионов 0Н . Четвертый участок ДЕ характеризует, таким образом, процесс выделения кислорода. [c.64]

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]

Более точно степень пассивности металла при каждом потенциале может быть определена тангенсом угла касательной в данной точке анодной поляризационной кривой. [c.13]

Для изучения явления пассивности используют, помимо снятия анодных кривых заряжения, также и снятие катодных кривых заряжения. В случае пассивного электрода катодная поляризация связана обычно с более или менее прямым восстановлением пассивирующего окисла. Анализ подобных катодных кривых заряжения может дать важные сведения о толщине и составе пассивирующих слоев. Катодное восстановление окисных пленок уже давно применяют как метод определения толщин пассивирующих слоев на металлах [15]. Приведем несколько конкретных результатов, полученных этим методом, применительно к исследованию пассивности. [c.22]

Потенциостатическая поляризационная кривая содержит больше информации, чем гальваностатическая, так как более точно соответствует действительному поведению пассивных металлов, являющихся электродами гальванических элементов. Из рис. 5.1 видно, что железо активно при малых плотностях тока и анодно корродирует с образованием Fe " согласно закону Фарадея. При увеличении тока на поверхности электрода образуется частично изолирующая пленка, состоящая из FeS04. При критическом значении плотности тока / рит 0>2 А/см (при перемешивании или [c.72]

Влияние несимметричности реакций фарадеевское выпрямление) наблюдается особенно часто при вызываемой переменным током коррозии пассивных металлов (в основном, по определению 1 в гл. 5). Показано, что нержавеющие стали корродируют под действием переменного тока [4], алюминий в разбавленных растворах соли разрушается при 15 А/м на 5 %, а при 100 А/м на 31 % по отношению к разрушениям, вызванным при 100 А/м постоянным током той же силы. Феллер и Рукерт [4] изучали воздействие наложения переменного тока (1 В, 54 Гц) на постоянный на никель в 1 и. H2SO4. Оказалось, что на потенцио-статических поляризационных кривых полностью исчезла пассивная область, а высокая плотность анодного тока сохранялась во всей области положительных потенциалов. Чин и Фу [5] отметили аналогичное поведение мягкой стали в 0,5т N82804 при pH = 7. Плотность пассивирующего тока возрастала с повышением плотности наложенного переменного тока, достигая при плотности тока 2000 А/м и частоте 60 Гц критического значения (отсутствие пассивной области). Они нашли также, что при плотности переменного тока 500 А/м потенциал коррозии снижался на несколько десятых вольта, одновременно в отрицательную сторону сдвигалась и область Фладе-потенциала, но [c.209]

Так же, как и в случае межкристаллитной коррозии, металл характеризуется несколькими анодными кривыми, зависяш,ими от адсорбционных свойств поверхности и наличия металлических или неметаллических включений. Точечная и язвенная коррозия особенно характерна в средаза, содержащих хлорид-, бромид-или иодид-ионы, которые адсорбируются на отдельных участках металла. Условия пассивации на таких участках резко отличаются от основного фона металла как по потенциалам начала пассивации, так и по потенциалам полной пассивации. Изменяется также величина критического тока пассивации и потенцмал пробоя. Точечная и язвенная виды коррозии проявляются или в области потенциалов, характеризующих переход из активного состояния в пассивное, или в области высоких потенциалов, характеризующих переход из пассивного состояния в состояние пробоя. При этом участки с ослабленной пассивной пленкой пробиваются при [c.38]

Формирование чужеродных (локальных) катодов практикуется в первую очередь в случае материалов с высоким перенапряжением водорода для уменьшения коррозии с водородной деполяризацией (кислотной коррозии). На рис. 20.11 показана кривая анодный частичный ток — потенциал (а) для пассивируемого металла в среде с током пассивации /р и соответствующая кривая катодный частичный ток — потенциал (б) для водорода. Ввиду высокого перенапряжения водорода ток пассивации не достигается. При свободной коррозии устанавливается стационарный потенциал и а в активном состоянии. Если этот материал привести в контакт с металлом, имеющим меньшее перенапряжение водорода в соответствии с кривой катодный частичный ток — потенциал (см. рис. 20.11, в), то такой катодный частичный ток будет достаточен для пассивации. При свободной коррозии теперь установится стационарный потенциал Ujip в пассивном состоянии. Аналогичным образом действуют и локальные катоды, полученные в материале путем легирования. По такому же электрохимическому принципу можно уменьшить и перенапряжение для восстановления других окислителей в среде, причем тогда согласно рис. 2.14 нестабильно пассивные материалы могут стать стабильно пассивными. [c.391]

На рис. 48 приведены кривые потенциодинамической поляриза ции (1) и соответствующего изменения твердости по Виккерсу (2), свидетельствующие о линейной зависимости (рис. 49) величины снижения твердости от логарифма плотности тока анодного растворения во всех состояниях металла активного растворения, активно-пассивного перехода, пассивности, транспассивности. Этим подтверждается пропорциональность разупрочнения (пластифицирования) металла величине электрохимического сродства, от которой зависит величина плотности тока анодного растворения. Пластифицирование проявлялось только во время про- [c.134]

Рис. 1.15. Потенциостатнчески определяемая анодная кривая AB D для системы металл—окружающая среда, которая показывает переход из активного состояния в пассивное в точке В с последующим понижением скорости коррозии от 1кр до ina / — область перепассивации 2 — пассивный металл 3 — активный металл

Обобщенная анодная кривая для металла, способного переходить в пассивное состояние, схематично представлена на рис. 1.2. На этой кривой имеются характерные точки фа — равновесный потенциал анодной реакции в данном электролите фст — стационарный потенциал металла в данной среде (потенциал коррозии) фп—потенциал пассивации ф пп ПОТСНЦИЭЛ ПОЛНОЙ ПЗС" сивацин inn — плотность тока пассивации U — плотность тока полной пассивации t,r — ток коррозии. [c.14]

При снятии анодных поляризационных кривых необходимо сдвинуть стационарный потенциал до 1,2—1,5 В, что дает возможность проследить поведение металла в активном и пассивном состоянии и в состоянии перепасснва-ции. При потенциостатическом методе снятия поляризационных кривых значение потенциалов устанавливают с помощью потенциостатов типа П-5827, П-5827М и П-5848. [c.32]

Исходя из этого, всю кривую BD можно было бы назвать кривой питтингообразования (несовершенной полировки). Повышение анионной концентрации приводит к тому, что переход от пассивного со стояния к анодному полированию наступает при менее ооложительных потенциалах. Интересно отметить, что в окрестностях точки В при относительно не-, больших вариациях потенциала и концентрации анионов следует ожидать всех трех типов поведения металлического анода, т. е. активного растворения, пассивации и анодной полировки. Верхняя часть диаграммы Хора относится к переходам от пассивного состояния к так называемой перепассива-ции. Такие переходы, однако, возможны для металлов, обладающих несколькими ступенями окисления, наподобие железа, никеля или хрома, для которых явление перепасси-вации изучено наиболее достоверно. [c.103]

Наряду с применением HHrH6HTqpoB коррозии в практике противокоррозионной защиты металлов широко используются различные пассиваторы. Действие последних заключается в изменении свойств поверхности корродирующего металла, в результате которого процесс ионизации подвергается резкому торможению. Причиной такого торможения служит переход металла в пассивное состояние. При обсуждении полной кривой анодного растворения металла (см. рис. 29) было показано, что скорость анодного растворения вследствие пассивации может уменьшиться на несколько порядков. [c.158]

Для перевода никеля в пассивное состояние требуется наложение анодного тока порядка 10 а см . Окислительная способность облученного раствора была недостаточной для пассивации никелевого электрода. Однако смещение потенциала в положительную сторону, в соответствии с анодной поляризационной кривой, увеличивает скорость коррозии. Обычно же следует ожидать уменьшения скорости коррозии металла под воздействием облучения, когда эффективная скорость восстановления окислительных компонентов радиолиза превышает плотность тока, необходимую для пассивации металла. Увеличение потенциала аустенитной нержавеющей стали типа 1Х18Н9Т в растворе 0,1Н серной кислоты при температуре 85° С под действием у-излучения обнаружено также В. Е. Клоком [1,22]. Несмотря на термическую нестойкость перекиси водорода, она обнаружена после облучения в растворе, нагретом до температуры 150° С. [c.36]

Анодную поляризацию вызывают перенапряжение ионизации металла (ионы металла медленее переходят в раствор, чем электроны отводятся в катодную область) концентрационная поляризация вследствие недостаточной скорости отвода перешедших в раствор ионов металла возникновение анодной пассивности в связи с образованием пассивных пленок на поверхности металла. Поведение металлов и сплавов в условиях анодной поляризации характеризуется анодными поляризационными кривыми. [c.253]

Таким образом, зависимость скорости анодного процесса от потенциала может быть выражена кривыми АБГД и АЕГД, определяющимися на отдельных участках процессом ионизации металла, концентрационной поляризацией, наступлением пассивности и процессом разряда ионов гидроксила (рис. 28). Теоретически, очевидно, может иметь место случай, [c.63]

В работе Эршлера [67] прямыми опытами было показано, что при наличии в растворе хлор-ионов кислород вытесняется с поверхности металла. На кривых заряжения платины как при анодной, так и при катодной поляризации, в присутствии хлор-ионов исчезали кислородные задержки. Последнее дало автору основания объяснить активирующее действие хлор-ионов адсорбционным вытеснением кислорода с поверхности металла и уменьшением вследствие этого пассивного состояния металла. [c.74]

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]

Такие значения потенциала сохраняются стабильными в течение определенного времени, после чего наблюдается быстрое раз- благораживание потенциала и активация металла. Сравнительный анализ анодных поляризационных кривых сплава Т1 — 2% N1 и титана ВТ1-0 в исследованных растворах позволяет отметить, что потенциалы начала и полной пассивации (<рн.п. и срп.п.) спла-на Т1 — 2% N1 практически не отличаются от титана, а критические токи пассивации (1, р) и тока растворения из пассивного состояния ( пасс ) сплава несколько выше, чем для титана. [c.43]

Анализ кривых ток — время дает наглядную информацию о склонности металла к точечной коррозии в заданных условиях. В качестве примера можно привести анодные хроноамперометри-ческие кривые анодного растворения пассивного железа в кислом растворе бихромата калия при добавлении K IO4 (рис. 1.5). [c.18]

Кривая Л з пересекается с анодной кривой в области полной пассивности (точка Сд). При коррозионном потенциале кор.s металл находится в устойчиво-пассивном состоянии. Если система будет выведена из пассивного состояния, например катодной поляризацией, то после прекращения лоляризации пассивность металла вновь восстановится, здесь мы имеем случай самопроизвольно пассивирующейся коррозионной системы. [c.256]

В последние годы для изучения кинетики электродных процессов на пассивирующихся металлах и сплавах наиболее широкое распространение получил потенциостатический метод снятия анодных поляризационных кривых. Этим методом определяют зависимость между потенциалом и анодным током электрода, причем потенциал электрода автоматически поддерживают постоянным или изменяют с определенной скоростью. Более подробно указанный метод будет рассмотрен в разделе, посвященном кинетике анодных процессов (стр. 47), где на конкретных примерах иллюстрируются возможности использования некоторых электрохимических методов для исследования различных сторон явления пассивности металлов. Значения потенциалов там, где нет специальных указаний, даны по отношению к нормальному водородному электроду. [c.18]

Образующиеся продукты реакции после достижения предельной концентрации насыщения могут выделяться на поверхности металла в виде достаточно толстых, часто видимых, но обычно неплотных и лишь только частично защитных кроющих слоев. В этом случае анодная поляризационная кривая вместо участка Е ABDP (см. рис. 26) имеет участок E A B D P. Наблюдаемая более сильная анодная поляризуемость на участке А В в этом случае происходит вследствие экранирования части поверхности продуктами коррозии.Процесс роста пористой пленки продолжается до тех пор, пока благодаря все усиливающейся истинной плотности тока в точке D будет достигнут потенциал ц начала видимого образования защитной пассивной пленки в результате анодного процесса по реакции (2). [c.45]

Если у металла или сплава потенциал пассивации более отрицательный, чем потенциал катодного процесса водородной деполяризации па сплаве с катодной добавкой, то вполне возможна пассивация сплава за счет водородной деполяризации. На рис. 62 приведены катодные и анодные потенциостатические кривые для титана и сплава Ti + 1% Pt в 40%-ной HjSOj при 25 и 50° С [134]. Р1з этих кривых видно, что перенапряжение водорода при введении в титан 1 % Pt снижается на 350—400 мв. Вследствие этого стационарный потенциал сплава титана с платиной смеш,а-ется в положительную сторону, в область пассивных значений, где процесс анодного растворения титана сильно заторможен. Это обеспечивает высокую коррозионную стойкость сплава титана с платиной. [c.90]

Преимущественно катодный контроль при превалирующем торможении за счет диффузии кислорода. Анодная кривая ЕраМ пересекает катодную в точке М в области предельных диффузионных токов. Соотношение Л.Ек211 Еа2 велико, т. е. заметная анодная пассивность отсутствует. Этот случай соответствует, например, коррозии железа, а также цинка и ряда других металлов в активном состоянии в нейтральных растворах хлоридов при относительно невысокой скорости подвода кислорода, например, в спокойной или слабо перемешиваемой морской воде. [c.43]

Образующиеся продукты реакции после достижения предельной концентрации насыщения могут выделяться на поверхности металла в виде достаточно толстых, часто видимых, но обычно неплотных и лишь только частично защитных кроющих слоев. В этом случае на анодной поляризационной кривой участок E ABDP (см. рис. 11) вырождается в участок E A B D P. Наблюдаемая более сильная анодная поляризуемость на участке A B D в этом случае происходит вследствие экранирования части поверхности продуктами коррозии. Процесс роста пористой пленки продолжается до тех пор, пока, благодаря все усиливающейся истинной плотности тока в точке D будет достигнут потенциал Еа начала образования хемосорбционной оксидной пленки, вследствие непосредственного анодного процесса по реакции (12). Предварительное возникновение толстого, пористого слоя продуктов коррозии облегчит наступление анодной пассивности благодаря сильному уменьшению истинной поверхности (сокращая общую плотность предельного тока пассивации от точки D к точке D ). В ряде случаев после пассивации и прекращения процесса коррозии пористая видимая пленка продуктов коррозии может снова раствориться вследствие снижения пересыщения в при-электродном слое. [c.58]

Наиболее эффективным путем создания промышленных коррознонностойких сплавов является повышещ-ie торможения кинетики анодного процесса, т. е. такое легирование, которое суш,ественно облегчает способность основы сплава к переходу в пассивное состояние или повышает устойчивость пассивного состояния силава. Наглядно это можно представить на поляризационной диаграмме коррозии (рис. 38). Характерной особенностью анодной кривой EaDFGQ) для пассивирующегося металла является ее немонотонность. При достижении критического потенциала пассивации Еп, на участке DF наблюдается обратная [c.124]

Следует иметь в виду, что характер кривых анодной поляризации для надрезов будет зависеть от величины приложенных растягиваю-ш их напряжений и концентрации активаторов в растворе. Они будут тем больше отличаться по значению потенциала перепас-сивации и по величине тока пассивации, чем больше разница в приложенных напряжениях и концентрациях активаторов. В ряде случаев вообще невозможно достигнуть пассивного состояния надрезов, если приложенные напряжения достаточно велики. Возникающие разности потенциалов вызывают возникновение локального тока, который будет увеличивать скорость растворения металла в надрезах, при этом роль локальных токов особенно значительна в момент образования надрыва пленки или свежей трещины, затем их влияние резко ослабевает вследствие поляризации. [c.62]

Нитро- и динитробензоаты в этом случае отличаются от рассмотренных выше соединений в их присутствии эта же концентрация ингибитора (0,065 моль/л) обеспечивает защиту и В более концентрированных растворах агрессивных ионов (выше 10 моль л). Однако в концентрированных растворах агрессивных ионов эта же концентрация ингибиторов вызывает сильную коррозию стали, намного превыш ающую коррозию в чистом хлориде или сульфате. Это легко понять, если учесть, ЧТО подобные соединения защищают главным образом благодаря ускорению катодного процесса в таких условиях, когда концентрация ингибитора мала, восстановление ингибитора смещает потенциал м еталла в положительную сторону, однако не настолько, чтобы перевести его в пассивное состояние. Поскольку анодный процесс развивается в условиях, когда металл находится еще в активном состоянии, смещение потенциала в положительную сторону, как это можно видеть на по-тенциостатической кривой (рис. 1), должно привести к увеличению скорости коррозии. В этом отнощении моно- и динитробензоаты аминов должны квалифицироваться как опасные ингибиторы, но не в том смысле, как это ранее понималось. Ранее к опасным ингибиторам относили анодные ингибиторы, т. е. такие, которые защищают металлы благодаря торможению анодной реакции. В данном же случае мы встречаемся с новым классом ингибиторов, которые и защищают металлы от коррозии, и усиливают ее вследствие ускорения катодного процесса. [c.171]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...