Механизм анодного растворения сплавов

Механизм анодного растворения сплавов 105 [c.105]

Из применяющихся в мащиностроении способов анодной обработки алюминиевых сплавов наиболее полно исследованы электрохимическое полирование и анодирование [178]. Закономерности электрохимической размерной обработки алюминия и его сплавов изучены недостаточно это относится и к технологии процесса, и к механизму анодного растворения при высоких плотностях тока. Наиболее щироко представлены данные по обрабатываемости алюминиевых сплавов методом ЭХО в хлоридных и нитратных электролитах [28, 29, 45, 61 ]. Качество обработанной поверхности после ЭХО в хлоридных электролитах, как пра- [c.57]

Раскрытие механизма и кинетики анодного растворения (коррозии) сплавов основывается не только на теоретической электрохимии, оно также тесно смыкается с такими фундаментальными областями знания, как металловедение, химия твердого тела, термодинамика многокомпонентных систем, термодинамика поверхности, диффузия в твердых телах и др. [c.3]

Более интересным и важным с практической точки зрения является случай, когда в процессе СР в раствор могут переходить сразу оба компонента (2д=/=оо) и со временем СР сменяется равномерным растворением (Za—Ц. Для осуществления режима равномерного растворения, потенциал сплава[ должен превысить равновесное значение Ев, что проще всего достигается достаточно интенсивным растворением в гальваностатических условиях или же в результате коррозии, когда окислитель способен окислять сразу оба компонента. Равномерное растворение в активном состоянии, наступающее после селективного, вообще говоря, происходит при наличии обогащенной зоны на поверхности сплава. Однако в особых условиях (при высоких общих скоростях анодного растворения и (или) малых коэффициентах диффузии компонентов) толщи на обогащенной зоны может оказаться весьма малой — порядка одного-двух атомных монослоев. Следовательно, растворение сплава будет происходить по механизму послойного стравливания [9, 44], когда лимитирующей стадией окисления атомов А является скорость их выхода на поверхность по мере растворения покрывающих атомов поло-л ительного компонента В. [c.38]

Эффект избирательного растворения играет существенную роль в период формирования пленки меди в зоне контакта при этом трение пары сопровождается наименьшим износом при наличии в сплаве легирующего элемента, обладающего более высокой скоростью анодного растворения. В процессе длительных испытаний, когда пленка сформирована, определяющая роль в механизме трения принадлежит процессу диффузионного перераспределения основных легирующих элементов в подповерхностных слоях контактирующих металлов. Диффузионное перераспределение легирующих элементов сплава является не только составной частью общего процесса формирования пленки меди в зоне контакта, но и определяющей в механизме контактного взаимодействия в условиях реализации избирательного переноса. [c.197]

Недостатком сплавов Ti—Мо является их неустойчивость в растворах окислителей (см. табл. 51), что вызвано способностью этих сплавов к анодному растворению при высоких положительных потенциалах, описанной ранее при обсуждении фиг. 76. Сплав Ti—30% Мо, по данным Андреевой и Казарина [165], начинает активироваться по механизму перепассивации при потенциале около +0,2 в. Поэтому в кислых средах, имеющих окислительно-восстановительный потенциал более положительный, чем потенциал активирования, сплавы титан— молибден будут неустойчивы. Этим объясняется низкая стойкость сплавов титан—молибден в концентрированной серной и азотной кислотах. [c.137]

По-видимому, наиболее вероятным из рассмотренных является механизм, объясняющий растворение в питтинге путем анодного окисления металла или сплава с образованием промежуточного легко растворимого окисного соединения. Исходя из этого механизма, как будет показано ниже, наиболее убедительно можно объяснить процессы возникновения питтинга и их репассивации. [c.75]

Данные по КР алюминиевых сплавов по-прежнему продолжают рассматриваться некоторыми авторами исключительно с точки зрения механизмов анодного растворения [395—397], однако новые данные все больше свидетельствуют в пользу большого вклада водорода в растрескивание [398—404]. Микроструктурные исследования на сплавах 7075 показали [405] одинаковый характер зависимости водородного охрупчивания и КР от микроструктуры. Недостаренный материал наиболее чувствителен к КР, а перестаренный сплав (Т73) склонен к КР в меньшей степени, чем Тб. Эти наблюдения согласуются С представлением об определяющей роли водорода в КР сплавов 7075, хотя и не доказывает его. По-прежнему уделяется внимание проблеме сегрегации растворенных элементов в алюминиевых сплавах и возможной роли этого процесса в КР и водородном охрупчивании [402, 406, 407]. Пока точно неясно, насколько важны такие эффекты. [c.148]

Излагаются термодинамические и кинетические предп<х ылк,и селективного растворения сплавов, а также закономерности протекания парциальных электрохимических реакций. Рассматриваются основные механизмы анодного растворения (равномерное, селективное, псевдоселектив-ное), приводится их соответствующее математическое описание. Обсуждается связь коррозионной стоййости сплавов с фазовой диаграммой состояния. Раскрывается физико-химический механизм предупреждений селективного растворения и коррозии путем легирования, использования ингибиторов и катодной защиты. [c.2]

Предполагают следующий механизм переноса меди на контртело. Активные участки поверхности, свободные от окислов и адсорбированных пленок, выходят из зоны непосредственного контактирования и попадают под слой смазки. Образующиеся в таких условиях на поверхности трения локальные микрогальва-нические пары создают ток. При работе этих пар в раствор переходят ионы металла практически от более активного компонента гальванической пары (анодное растворение сплава), что сопровождается образованием рыхлой структуры поверхностных слоев, обогащенных медью. Эти активные области в тончайшем слое поверхности с образовавшейся измененной структурой вновь входят в контакт с контртелом (сталью). Под действием. значительных термотоков при их благоприятной ориентации, а также высоких температур, обусловливающих высокую подвижность ионов меди, возрастает вероятность перехода меди на стальную поверхность реализацией электродиффузионного механизма последний заключается в направленной миграции ионов, образующих остов кристаллической решетки, под действием электрического поля, напряженность которого достигает значительной величины при высокой плотности тока через площадь фактического контакта. [c.94]

Описанию метода исследования коррозии с помощью вращающегося дискового электрода с кольцом, предложенного бпервые А. Н. Фрумкиным и Л. Н. Некрасовым для исследования кинетики электрохимических реакций, посвящена статья А. И. Оше и Б. Н. Кабанова. В ней на конкретных примерах иллюстрируются возможности этого метода для количественного анализа процессов коррозии и установления механизма анодного растворения (много-электронные и одноэлектронные стадии, растворение многокомпонентных сплавов, накапливание более благородного компонента на поверхности металла, перенос через пассивные слои и т. д.) [c.5]

Механизм обесцинкования не получил еще удовлетворительного объяснения. Имеются две точки зрения. Первая предполагает, что первоначально протекает коррозия всего сплава, а затем медь осаждается на поверхности из раствора с образованием пористого внешнего слоя. Согласно второй, цинк, диффундируя к поверхности сплава, преимущественно растворяется прИ -а,том поверхностный слой обогащается медью. Каждую из этих гипотез можно успешно применить для объяснения явлений, наблюдающихся в определенных случаях обесцинкования. Однако накопленные факты свидетельствуют, что второй механизм применим намного чаще. Пикеринг и Вагнер [17, 18] предположили, что объемная диффузия цинка происходит вследствие образования поверхностных вакансий, в частности двойных. Они образуются в результате анодного растворения, а затем диффундируют при комнатной температуре в глубь сплава (коэффициент диффузии для дивакансий в меди при 25 °С D = 1,3-10" см с) 117], заполняясь преимущественно атомами цинка и создавая градиент концентраций цинка. Данные рентгеновских исследований обесцин-кованных слоев е-латуни (сплав Zn—Си с 86 ат. % Zn) и -у-латуни (сплав Zn—Си с 65 ат. % Zn) показали, что в обедненном сплаве происходит взаимная диффузия цинка и меди. При этом образуются новые фазы с большим содержанием меди (например, а-латунь), и изменение состава в этих фазах всегда идет в сторону увеличения содержания меди. Как отмечалось ранее, аналогичные закономерности наблюдаются в системе сплавов золото— медь, коррозия которых идет преимущественно за счет растворения меди. Растворения золота из этих сплавов не обнаруживают. В результате коррозии на поверхности возникает остаточный пористый слой сплава или чистого золота. Скопления двойников, часто наблюдаемые в полностью или частично обесцинкованных слоях латуни, также свидетельствуют в пользу механизма, связанного с объемной диффузией [19]. Это предположение встречает ряд возражений [20], однако данные рентгеноструктурного анализа обедненных цинком слоев невозможно удовлетворительно объяснить, исходя из концепции повторного осаждения меди. Хотя предложен ряд объяснений ингибирующего действия мышьяка, сурьмы или фосфора на обесцинкование а-латуни (но не Р-латуни), механизм этого явления нельзя считать полностью установленным. [c.334]

В настоящее время нет единой точки зрения о приоритете того или другого механизма в процессе коррозионного растрескивания. Выводы о ведущей роли одного из процессов в вершине трещины в большинстве работ носят, как правило, альтернативный характер. Обосновывая ведущую роль одного из механизмов, авторы не обсуждают или отвергают возможность разрушения при коррозионном растрескивании по любому другому механизму. Так, Дж. Скалли [60] даже вводит новое понятие— водородное растрескивание, относящееся к сплавам, которые разрушаются под напряжецием в коррозионной среде вследствие внедрения атомов водорода в кристаллическую решетку. До недавнего времени для выяснения механизма коррозионного растрескивания считалось достаточным изучить влияние поляризации при одних и тех же условиях нагружения на скорость разрушения. Если анодная поляризация, активирующая растворение у вершины трещины, приводит к уменьшению времени до разрушения, а катодная поляризация, наоборот, снижает скорость роста коррозионной трещинь), значит, коррозионное растрескивание протекает в основном по механизму локального анодного растворения. Если же катодная поляризация ускоряет разрушение, а анодная, наоборот, его задерживает или замедляет, ведущим процессом при коррозионном растрескивании является проникновение водорода в кристаллическую решетку и связанное с этим охрупчивание металла в вершине трещины. [c.58]

В работах [61, 62] рассматривается возможность реализации при коррозионном растрескивании титановых сплавов обоих механизмов. При этом с увеличением коэффициента интенсивности напряжений доля анодного растворения (повышенное растравливание на полосах скольжения) уменьшается, а количество выделяющегося водорода и соответственно водородное охрупчивание увеличиваются. Близкие представления подробно развит1 1 В.А. Маричевым [63, 64]. Он считает, что критическая скорость роста трещин —и соответствующая ей критическая величина интенсивности напряжений, при которой происходит водородное охрупчивание (Kg, являются количественными показателями роли локального анодного растворения и водородного охрупчивания при росте трещин. При и ,< а.ох основным механизмом корро- [c.59]

Приведенная выше схема, описывающая механизм коррозионного растрескивания а- и псевдо-а-сплавов титана, достаточно хорошо подтверждается экспериментальными данными по коррозионному растрескиванию (а + Р) -и /3-сплавов. В процессах коррозионного растрескивания единственным отличием этих сплавов от а-сплавов является возможность протекания интенсивного анодного растворения в -фазе при определенном ее составе. Наличие в составе /3-фазы хрома или марганца в сочетании с примесями внедрения способствует появлению сегрегатов с существенно более низким электрохимическим потенциалом, обеспе- [c.72]

Широкую формулировку общих модельных представлений следует начать с обсун<дения взимодействия процессов водородного охрупчивания и анодного растворения. Анодное растворение, протекает ли оно как процесс, определяемый конкуренцией между локальным разрушением пленки и репассивацией [99] (как впервые предложил Логан [321]), или как процесс, облегченный податливостью материала в вершине трещины (согласно формулировке Хоара [322]), или же по какому-либо другому локализованному механизму, является хорошо известным явлением в КР. В некоторых системах (например, в медных сплавах) процесс типа растворения является, ио-видимому, единственным действующим фактором [323, 324]. С другой стороны, во всех рассмотренных системах сплавов в определенных внешних условиях может происходить растрескивание, вызванное поглощением водорода. Из этого можно заключить, что даже несмотря на то, что для протекания КР обычно требуется довольно специфическое сочетание состава и микроструктуры сплава, состава среды и некоторых других условий (таких как определенная область потенциалов), в соответствующим образом выбранной системе растрескивание может быть вызвано как водородом, так и процессами растворения, при условии необходимой модификации среды (например, приложенного потенциала). [c.133]

Выше обсуждались данные, включающие результаты испытаний Грина типа III [179] и показывающие, что водород может играть важную роль в КР алюминиевых сплавов. Теперь рассмотрим процессы, которые при этом могли бы происходить. Критический обзор микроструктурных моделей КР в алюминиевых сплавах был сделан в работе [68], где механизмы, основанные на представлениях о путях анодного растворения, или преимущественном скольжении в свободных от выделений зонах межзеренных границ (см. рис. 55) были признаны неадекватными. Остается еще две возможности, одна из которых связывает стойкость к КР с непланарным скольжением [153, 155], а другая — с ростом заполнения межзеренных границ выделениями [347] (рис. 55). Имеются экспериментальные данные, свидетельствующие в пользу как одной, так и другой возможности, однако тщательные исследования, выполненные на промышленных сплавах, показали, что наибольшие корреляционные коэффициенты получаются в случае модели, [c.143]

Трибодеструкция смазки в самом начале трения в режиме ИП, кроме решения проблемы ее окисления, приводит к ряду полезных процессов. Молекулы смазки, разрушаясь на химически активные и электрически заряженные части, приводят в действие электрохимический механизм избирательного растворения анодных участков сплава, что понижает прочность поверхностного слоя. Одновременно это приводит к двум важнейшим следствиям а) образованию металлорганических соединений б) образованию вакансий в поверхностном слое, которые, понижая поверхностное натяжение металла и как бы разжижая его, еш е более облегчают деформирование [44]. Образование металлорганических соединений приводит к образованию коллоидов, а образование комплексных соединений усиливает перенос частиц металла в результате электрофореза в зону контакта. Перенос частиц меди на очищенную от окисных пленок сталь, а также постепенное уменьшение концентрации легирующих компонентов в поверхностном слое в результате их растворения снижают потенциал в микроэлементах сплава и между сплавом и сталью практически до нуля. Изменение внешних условий (нагрузки, скорости, температуры), нарушающее наступившее равновесие, неизбежно приводит к возрастанию потенциала и, следовательно, ко всем перечисленным процессам, ведущим к его снижению. Заметим, что потенциал между зоной контакта и зоной поверхности трения, где контакт в данный момент не происходит, остается постоянным на весь период установившегося режима трения и обусловливает действие одной из систем автокомпенсации износа, что будет рассмотрено ниже. [c.6]

Электрохимия интерметаллических фаз (ёплавов) является теоретической основой таких технологических процессов, как электрорафинирование металлов, электрохимическая размерная обрг(ботка, получение скелетных катализаторов. Анодные реакции на сплавах представляют собой один из парциальных коррозионных процессов, который определяет характер их коррозионного поражения (селективная коррозия, коррозионное растрескивание,- пробочное или язвенное разрушение и т. д.). Знание механизма и кинетики растворения сплава-анода определяет успех создания некоторых химичес-. ких источников тока. [c.3]

При анодном растворении в первую очередь будут иони зироваться адатомы, а затем атомы в положении 4 и 3. Но при повышении анодных потенциалов кинетические возможности атомов растут и их ионизация может идти т 2 п J. Если изображенный кристалл построен из различных атомов А и Вт то при достаточно положительных потенциалах атомы электроотрицательного металла А будут быстро иони-з ироваться даже из укомплектованного слоя кристаллической решетки (из положения 1), приводя к образованию поверхностных вакансий. Основная их часть, коагулируя, гибнет на поверхности некоторые же могут обмениваться местами с атомами А или В, лежащими в слое под поверхностью, переходя, таким образом, в глубь сплава по механизму Шоттки. [c.37]

Селективное анодное растворение компонентов из сплава на основе электроотрицательного компонента, протекающее, -по механизму объемной вз а и мо диффузии, является в ряде случаев причиной их весьма своеобразного коррозионного поведения. В частности, надежно установленным фактом является появление ярко выраженной немонотонности диаграмм корроаиойная стойкость — состав большинства двойных сплавов при достижении составов, кратных п/8, где п=1, 2..... 7 [c.161]

Эффективный ингибитор атмосферной коррозии меди [486]. Для защиты от атмосферной коррозии меди и медных сплавов рекомендуется обрабатывать поверхность неабразивным воском или политурой, содержащими от 0,1 до 10% бензотриазола или теми же смесями с добавками нолисилоксановых жидкостей или каучука [487]. Механизм действия тормозит анодное растворение меди и несколько снижает скорость ионизации кислорода. Первое явление связывается с образованием на поверхности меди тонкой, плотно сцепленной фазовой пленки, второе — с присутствием на поверхности адсорбционных пленок ингибитора [482]. [c.28]

В некоторых условиях для металлов и сплавов, склонных к перепассивации (как, например, для коррозионно-стойких сталей), при дальнейшей анодной поляризации при еще более положительных потенциалах за областью перепассивации наблюдается вновь торможение процесса анодного растворения. Это явление получило название вторичной пассивности. В настоящее время, несмотря на ряд работ, посвященных исследованию вторичной пассивности, главным образом, нержавеющих сталей и никеля [20, с. 5] остается еще не вполне ясным механизм этого явления. Согласно представлениям Т. Хоймана и сотрудников вторичная пассивность коррозионностойких сталей обусловлена пассивацией железа, содержание которого на поверхности возрастает вследствие избирательного растворения хрома. М. Пражак и В. Чигал считают, что явление вторичной пассивации связано с образованием на поверхности сложного оксида (содержащего хром и железо) типа шпинели. [c.59]

Металлы, которые используют в качестве электрода, в зависимости от механизма образования осадка можно разделить условно на три группы. К первой группе относятся нерастворимые и пассивирующиеся в процессе электроосаждения металлы (Pt, А1). Образование осадка происходит в этом случае в соответствии с уравнением (VI,19). Ко второй группе относятся металлы и сплавы, характеризующиеся сильным анодным растворением (Си, Mg, Мп) и образованием солевой формы в соответствии с реакциями ( 1,20) и (У1,21). Кроме того, существует промежуточная группа металлов (211, Ре, Ад), образование осадков при использовании которых может происходить как по кислотному, так и по солевому механизмам в зависимости от потенциала при электролизе и свойств пленкообразователя. В случае кислотного механизма осаждения может происходить выделение кислорода, который в виде пузырьков отрывается от поверхности анода, образуя при этом дефекты в виде кратеров на поверхности и в глубине прилипшей пленки. Впоследствии может происходить заполнение этих кратеров однако в результате образования кратеров и последующего их заполнения адгезионная прочность пленки снижается по сравнению со сплошной пленкой [239]. [c.292]

Применение температурно-кинетического метода при изучении анодного растворения при повышенных плотностях тока алюминиевого сплава показало, что при небольшой величине потенциала преобладают ограничения, обусловленные химической поляризацией. При высоких скоростях обработки электрохимический механизм торможения скорости процесса переходит в диффузионный, и все больщую роль начинает играть отвод продуктов реакции из зоны обработки [130]. Наибольшее сопротивление транспортированию вещества при этом оказывает, по-видимому, покрывающая анод фазовая пленка с довольно рыхлой структурой. На основе анализа закономерностей анодного растворения металлов следует подчеркнуть сложность данного процесса, особенно при повышенных плотностях тока, и необходимость его разностороннего исследования в каждом конкретном случае, так как общетеоретические положения не дают практических рекд-мендаций по выбору оптимальных режимов процесса, [c.37]

Исследуя механизм коррозионного растрескивания, В. А. Ма-ричев [454] показал, что для титановых сплавов характерно сочетание двух принципиально различных механизмов субкритиче-ского роста трещин. Один обусловливает рост трещин при взаимодействии с коррозионной средой (в большинстве случаев — локальное анодное растворение). При этом рост трещин может быть резко замедлен или полностью остановлен катодной поляризацией. Возможен внутренний механизм субкритического роста трещин в титановых сплавах без коррозионной среды, когда охрупчивание обусловливает, например, водород, попавший в металл в процессе его изготовления. [c.177]

В целях подтверждения гипотезы дивакансионного механизма обесцинкования сплавов Си—2п были проведены испытания на ползучесть латунных (70,2% Си—30,6% 2п) проволочных образцов при одновременном воздействии коррозионной среды. В результате установлено значительное влияние анодного растворения на скорость ползучести материала. Обнаруженное явление объясняется образованием в поверхностном слое материала дивакансий за счет коррозионного воздействия, которые, диффундируя в центральную часть образцов, облегчают процесс миграции дислокаций и как следствие пластическую деформацию материала. Полученные результаты могут считаться доказательством аналогичного влияния дивакансий на процесс увеличивающейся диффузии атомов 2п в сплавах Си—2п и на их обесцинкование. [c.217]

Согласно этой гипотезе, механизм коррозионного растрескивания представляется следующим образом избирательное растворение анодных составляющих по границам зерен способствует образованию микронадрезов (концентраторов напряжений). Приложенные напряжения, концентрируясь в основании надреза, усиливают развитие анодных процессов, обеспечивая продвижение трещины в глубь металла. При достижении трещиной размера, при котором приложенные напряжения оказываются выше предела прочности материала, изделие разрушается. Эта гипотеза была сформулирована в основном на основании исследований сплавов системы А1—Mg и А1—Си. В дальнейшем она была использована для объяснения механизма коррозионного растрескивания сплавов системы А1—2п—Mg [И, 19]. [c.518]

В 1940 г. Дикс [24] высказал предположение, что между металлом и анодными включениями (такими, как интерметаллид-ная фаза uAlj в сплаве 4 % Си—А1), выпадающими по границам зерен и вдоль плоскостей скольжения, возникают гальванические элементы. Когда сплав, подвергнутый растягивающему напряжению, погружен в коррозионную среду, локальное электрохимическое растворение металла приводит к образованию трещин к тому же растягивающее напряжение разрывает хрупкие оксидные пленки на краях трещины, облегчая таким образом доступ коррозионной среды к новым анодным поверхностям. В подтверждение этого механизма КРН был измерен потенциал на границе зерна металла, который оказался отрицательным или более активным по сравнению с потенциалом тела зерна. Более того, катодная поляризация эффективно препятствует КРН. [c.138]

Когда была сделана попытка отремонтировать эти буи для повторного использования путем удаления всех следов коррозии перед покраской, было обнаружено, что коррозия распространилась вдоль поверхности раздела плакирующего и основного сплавов на значительные расстояния от кромок пузырей и дырок, возникших в местах разрушения плакирующего сплава. Полированные поперечные срезы, произведенные в буе через области, подвергшиеся коррозии, подтвердили наблюдения, сделанные во время операции удаления следов коррозии. Металлографические исследования показали, что пути распространения коррозии находились в действительности целиком в плакирующем сплаве. Вспучивание алюминиевых сплавов типа Al lad очень необычно. Коррозионное вспучивание и быстрое растворение плакировочных пленок не наблюдалось ранее при их применении в поверхностных морских водах. Из-за этого необычного вспучивания одна из сфер была послана в исследовательские лаборатории Американской алюминиевой компании, где были проведены исследования для определения механизма такого коррозионного поведения. Вей [15] показал, что имела место преимущественная диффузия цинка по сравнению с медью из основного сплава в зону контакта слоев. Высокая концентрация цинка и низкая — меди превратили эту зону в анодную как по отношению к плакирующе- [c.390]

Сервовитная пленка — защитная металлическая пленка, в которой протекает диффузионно-ваканснонный механизм сдвига. Возникает в начальной стадии трения в результате избирательного растворения анодных компонентов поверхностного слоя металла или сплава. Находится под воздействием ПАВ. [c.206]

Подтверждением эффективности правила положительного градиента является научное открытие эффекта избирательного переноса тел, сделанное Д. Н. Гаркуновым и И. В. Крагель-ским. Изучая механизм взаимодействия твердого тела со смазками, авторам открытия удалось получить условия, при которых из такой системы, какую представляет собой, например, бронза, вследствие избирательного растворения активной смазкой удаляются анодно-легирующие элементы (цинк, олово, железо и др.). Таким образом, сплав, имеющий неоднородную, многофазную гетерогенную структуру или однородный твердый раствор, обогащается медью. В этом случае в кристаллической решетке меди образуются вакансии, причем, если количество этих вакансий превышает 10%, кристаллическая ре- [c.89]

Коррозионное разрушение металлов и сплавов происходит вследствие растворения твердого металла в расплавленном натрии, путем взаимодействия окислов металлов, располагающихся между зернами и натрием и его окислами [1,49], [1,57]. При взаимодействии, например, окиси натрия с окислами кремния могут образоваться легкоплавкие эвтектики, что ослабляет связь между зернами металла. При наличии в натрии кислорода и соответственно окислов натрия коррозия может протекать по электрохимическому механизму [1,49]. С этим обстоятельством возможно связана более высокая скорость растворения металлов в натрии при контактах разнородных материалов. Анодный процесс состоит в переходе ион-атомов из кристаллической решетки в расплав, катодная реакция — в восстановлении натрия из окисла до металла. О. А. Есин и В. А. Чечулин [I, 58] доказали, что эффективность катодного процесса восстановления натрия определяется скоростью диффузии ионов натрия в расплаве, содержащем его окислы. Локальные коррозионные элементы на поверхности металла могут образоваться вследствие структурной неоднородности, различных уровней механических напряжений, разрушения окисных пленок на отдельных участках поверхности и по ряду других причин. Устранение кислорода из расплава или связывание его в прочные соединения ингибиторами подавляет электрохимическую коррозию и, как известно, увеличивает стойкость конструкционных материалов в расплавленном натрии. [c.50]

Механизм межкристаллитной коррозии алюминиевых сплавов при низких температурах достаточно подробно изучен А. И. Голубевым [111,205]. Рассматривая причины межкристаллитной коррозии сплавов алюминия высокой чистоты при температурах выше 160° С, можно предположить следующее. На границах зерен, даже в очень чистом алюминии, различные примеси содержатся в боль-щем количестве, чем в центре зерна. Скорость катодного процесса на этих примесях возрастает, что приводит к смещению потенциала участков зерна, прилегающих к границе, в положительную сторону. Поскольку при высоких температурах чистый алюминий (при стационарном потенциале) подвержен коррозии в активной области, смещение потенциала в положительную сторону приводит к увеличению скорости коррозии на участках по границам зерен. При более значительном смещении потенциала в положительную сторону вследствие анодной поляризации либо при легировании элементами с малым перенапряжением водорода до значений потенциала, отвечающих области пассивации, межкристаллитная коррозия не развивается, что и подтвердилось при испытаниях. Из этого предположения следует, что монокристаллы чистого алюминия не должны подвергаться межкристаллитной коррозии в воде при высоких температурах. И, действительно, в воде с pH 5—6 при температуре 220° С монокристаллы алюминия в отличие от поликристаллов межкристаллитной коррозии не подвергались [111,206]. Попытка объяснить возникновение межкристаллитной коррозии алюминия в воде при высоких температурах растворением неустойчивых интерметал- лидов, выпадающих по границам зерен, связана с затруднениями. Дело в том, что легирование алюминия никелем, железом, кремнием и медью повышает стойкость сплавов по отношению к межкристаллитной коррозии, ВТО время как растворение неустойчивых интерметал-лидов, образованных этими легирующими компонентами (особенно последним), должно способствовать развитию межкристаллитной коррозии. Алюминий чистоты 99,0% при температуре свыше 200° С подвергается межкристаллитной коррозии не только в воде, но и в насыщенном водяном паре. Если же алюминий легировать никелем (до 1 %) и железом (0,1—0,3), межкристаллитная коррозия не развивается и в этом случае [111,172]. В результате коррозионного процесса размеры плоских образцов иногда увеличиваются на 15—20% [111,206]. [c.205]

Все вещества, содержащиеся в питательной и котловой воде, по своему влиянию на процесс коррозии стали можно подразделить на стимуляторы и ингибиторы (замедлители) коррозии. В условиях работы котлов типичными стимуляторами коррозии стали являются ионы хлора и концентрат едкого натра, которые ослабляют защитные свойства пленок. Механизм разрушающего действия хлоридов на окисные пленки состоит в следующем. Ионы хлора способны адсорбироваться (поглощаться) окисными пленками, расположенными на металле, и вытеснять из последних ионы кислорода. В результате такой замены в точках адсорбции получается растворимое в воде хлористое железо, что приводит к увеличению площади анодных участков. К классу анодных ускорителей коррозии относятся также комплексо-образователи, которые, вступая во взаимодействие с ионами корродируемого металла, сильно пони сают концентрацию последних и разрушают защитные пленки, состоящие из его окислов. Примером комплексообразо-вателя является аммиак, который при условии наличия кислорода сильно ускоряет процесс растворения меди и медных сплавов, связывая ионы меди в хорошо растворимые в воде медно-аммиачные комплексы Си(МНз)2+ . [c.45]

Известно, что поверхность металла химически и структурно неоднородна [10]. Это, в свою очередь, может приводить к частичной локализации как- катодной, так и анодной реакций на тех участках, где их протекание облегчено. Часто коррозия металла, протекающая по электрохимическому механизму, сопровождается химическим растворением металла. В связи с этим интересно остановиться на обнаруженной в последние годы аномалии в корро-зионнрм поведении хрома, железа, марганца и их сплавов в кислых средах цри достаточно отрицательных потенциалах, лежащих, как правило, в области катодной поляризации [9]. Оказалось, что характерное в этом случае для анодных процессов уменьшение скорости растворения по мере уменьшения значения электродного потенциала наблюдается только до определенного значения потенциала, после чего скорость приобретает постоянное значение, зависящее, однако, от температуры и pH раствора. После дополнительно проведенного исследования было допущено предположение о возможности растворения металла по химическому механизму [11]. [c.143]

На первый взгляд может показаться, будто равномерное растворение происходит аналогично растворению чистого металла. Такая аналогия, однако, затрагивает лишь внешнюю сторону явлений и не учитывает их ва>кного различия, состоящего в изменении анодных (коррозионных) потенциалов сплава по сравнению с потенциалами чистого электроположительного компонента. Добавление электроотрицательного металла к электроположительному обычно приводит к некоторому- сдвигу анодной поляризационной, кривой равномерного растворения в отрицательную область, т. е. к облегчению анодного процесса. Например, отмеченный сдвиг отчетливо проявляется на многих двухкомпонентных системах—Zn—Си, Zn—Ag, r—Fe и т. д. [8, 9, 11, 26]. Облегчение анодного процесса, в свою очередь, обусловливает возможность окисления электроположительной составляющей при потенциалах более отрицательных, чем потенциал окисления ее собственной фазы. Это значит, что ионы положительного компонента приобретают возможность к обратному осаждению, но, не в сам сплав, а в собственную фазу, выделяющуюся на, поверхности растворяющегося образца (см. рис. 1.1,6). О таком процессе говорят, что он протекает по механизму ионизации — обратного осаждения и называют пеевдоселе1 тивным растворением (ПСР) или псевдоселек-тивной коррозией [8, И, 21]. Псевдоселективному растворению всегда предшествует равномерное растворение, при [c.9]

Анодные поляризационные кривые, снятые на сплавах системы Гв-Мо-л й в растворе 4н серной кислоты сохраняют особенности, присущие основе сплавов - железу. Причем, кривые, снятые для гомогенизированных, двухфазных сплавов, в пределах ошибки эксперимента повторяют зависимости, наблюдаемые для литых образцов. Влияние упрочняющей интерметаллидной фазы Вв2 (Мо) при переходе из однофазной А двухфазную область не проявляет себя ни в виде дополнительного максимума, ни в виде активационного участка. В сплавах, богатых железом, анодный процесс контролируется растворением железа и обогащением поверхности электроположительного молибдена. Сначала растворяется железо, затем оба компонента, но скорость анодного процесса в целом определяется ионизацией молибдена. Этот механизм подтверждают данные, полученные с полощью спектрофотометрического метода анализа раствора после выдержки сплава, содержащего 20 ат. молибдена, в 4н серной кислоте при заданных потенциалах. Добавки ниобия до 5 ат. не оказывают заметного влияния на коррозионные свойства железа. Ори увеличении концентрации происходит постепенное снижение на два порядка критических токов коррозии и замедление процесса перепассивации. [c.5]

Механизм щелевой коррозии для пассивных металлов и сплавов можно представить следующим образом. Во времени, вследствие затруднения доступа окислителя и расходования его в коррозионном процессе, снижается его концентрация в щели, и эффективность катодного процесса уменьшается. Если при уменьшении концентрации окислителя катодный ток обеспечивает поддержание пассивного состояния и потенциал коррозии сплава остается в пассивной области, то коррозионный ток практически не меняется. При дальнейшем уменьшении концентрации величина катодного тока становится настолько малой, что потенциал металла смещается в отрицательную сторону, металл в щели переходит в активное состояние и скорость его растворения увеличивается. Появление в растворе продуктов коррозии и их гидролиз приводят к подкислению раствора. Протекание коррозионного процесса при ограниченной скорости подвода свежего электролита вызывает дальнейшее понижение pH, что облегчает анодный процесс растворения металла и создает возможность протекания катодного процеса с водородной деполяризацией. Это увеличивает коррозионный ток. Процесс под-кисления коррозии в щели особенно ускоряется, если металл в щели при смещении потенциала в отрицательную сторону становится анодом по отношению к металлу открытой поверхности, что обычно наблюдается в практических случаях щелевой коррозии. [c.84]

Конструкционные металлы представляют собой сплавы многих рэзнородных металлов. Поэтому при соприкосновении с раствором электролита на поверхности металла возникает множество Микроскопических гальванических элементов разного типа, при работе которых растворяются некоторые из компонентов сплава ). Это приводит к образованию ям , колодцев и т. п. на поверхности металла, которые выступают как концентраторы напряжений. При наличии внешних растягивающ,их нагрузок в конце концов возникает треш,ина, которая может развиваться в дальнейшем за счет электрохимического механизма растворения анодного металла на дне трещ,ины и локального разрушения ослабленного материала. В дальнейшем ограничимся лишь рассмотрением процесса развития трещ,ины. [c.409]

В зависимости от стационарного потенциала или наложенного анодного потенциала и состава раствора можно создать условия, при которых будет наблюдаться наибольшая разница в скоростях растворения отдельных структурных составляющих, и, наоборот, могут быть достигнуты условия, при которых разница в скоростях будет наименьщей. Этот эффект, объясняемый с помощью дифференциальных анодных кривых, может быть использован для выяснения механизма химической и электрохимической обработки металлов и сплавов, пспользуемо в настоящее время в практике. [c.68]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...