Потенциалы. Пассивирование и поляризация

Гл. 4. Свинец. Потенциалы. Пассивирование и поляризация [c.320]

IV. Потенциалы. Пассивирование и поляризация [c.320]

У никеля, так же как и у хромистых сталей, пассивирование протекает в две стадии. При поляризации растворение в пассивном состоянии перед выделением кислорода круто возрастает до максимума, а- затем проходит через минимум. Никель переходит в раствор в двухвалентной форме (рис. 5.16). До точки А на кривой данные могут быть получены гальваностатическим методом при более положительных потенциалах возникают колебания, которые можно исследовать, применяя комбинированный гальва-но-потенциостатический метод измерения. Вторичная пассивность отмечается также на вытянутой кривой рис. 5.15. [c.354]

Металлы подгруппы железа — никель, кобальт, железо — склонны к пассивированию в некоторых средах и потому их равновесные потенциалы, полученные расчетным путем, отличаются от стационарных. Разряд на катоде этих металлов и их анодная ионизация протекают со значительной поляризацией, которая больше проявляется при комнатной температуре. В значительной мере с этим явлением связана мелкокристаллическая структура получаемых покрытий. [c.167]

Цинк обладает большим потенциалом, чем магний (г в 1-н. K I равна —0,8 в). Чтобы избежать значительной анодной поляризации, которая вызывается на техническом цинке образованием плотно прилегающих изолирующих металл продуктов реакции, обычно применяют чистый цинк, у которого поляризация, вызванная продуктами коррозии, меньше. Теоретически алюминий по создаваемому напряжению находится между магнием и цинком, однако алюминиевые аноды отличаются склонностью к пассивированию в воде и в грунтах, что сопровождается облагораживанием потенциала до величин, соответствующих потенциалу стали или даже более положительных. В результате этого такие аноды [c.175]

Возникновение пассивного состояния. Ряд термодинамически неустойчивых металлов—Т1, А1, Сг, Ве, Мо, Мд, N1, Со, Ре — в окислительных средах или при анодной поляризации приобретает повышенную коррозионную стойкость, обусловленную возникновением пассивного состояния, при котором тормозится протекание анодного процесса коррозии (гл. IX, 1 и 2). Склонность металлов к пассивированию количественно характеризуется сдвигом потенциала коррозии в положительную сторону по сравнению с обратимым потенциалом метал-ла ( д, )ц5р в данных условиях или степенью анодного контроля Сд (см. табл. 32). [c.258]

При большей эффективности катодного процесса вероятен случай, когда катодная кривая на рис. 37, а) не доходит до петли активного анодного растворения и пересекается с анодной кривой только на участке полного пассивного состояния (точка G). В этом случае система будет находиться в самопроизвольно устойчиво-пассивном состоянии и растворяться с ничтожной скоростью коррозии в пассивном состоянии, соответствующей току Exfi. Стационарный потенциал коррозии такой системы Ех, будет положительнее потенциала полного пассивирования Еап но отрицательнее потенциала анодного пробивания пассивной пленки Еа или потенциала перехода в транспассивное состояние т, т. е. Елп< Ех, < -Бпр или ЕапК < E-t. Очевидно, что для этого случая плотности катодных токов при потенциале пассивирования и потенциале полной пассивности превосходят предельную плотность тока пассивирования, и соответственно плотность тока полного пассивирования in и гк, > г пп (см. рис. 37, а), В этом случае обш,ая реальная кривая анодной поляризации системы изображается линией E fiS (см. рис. 37, б). Для данной системы устойчиво (даже без наложения внешнего анодного тока) только одно пассивное состояние. И если каким-либо образом система искусственно будет выведена из пассивного состояния (катодной поляризацией, механической зачисткой), то после снятия внешнего воздействия система опять возвратится в пассивное состояние. Это — самопроизвольно пассивирующаяся коррозионная система. [c.63]

На рис. 40 построение кривой скорость коррозии — потенциал выполнено по данным Р. М. Альтовского [1053 для титана в растворе 40%-ной H2SO4 при 25°С. Участок кривой Е А получен по скорости коррозии Ti-электрода при разных потенциалах (при катодной поляризации), участок кривой ADS — путем сложения реальной анодной кривой E DS и катодной кривой Е%К, рассчитанной по выделению водорода при анодной поляризации титана. Иэ кривых видно, что реальная поляризационная кривая только после начал а пассивирования(точка >),довольно близко повторяет ход идеальной поляризационной кривой EaDS. Можно заключить,что титан в 40 %-ной H2SO4 находится в активном состоянии катодным процессом является выделение водорода. Смещение потенциала от стационарного значения Е как в положительную, так и в отрицательную сторону уменьшает скорость саморастворения титана. Общая скорость коррозии при смещении от стационарного значения в анодную сторону сначала возрастает [c.66]

Кривые для серии сплавов Fe—Сг в 1 М H2SO4 [139] видно, что при повышении содержания хрома пассивируемость сплавов возрастает и приближается к чистому хрому. При содержании 22 % Сг на сплавах появляется катодная петля, которая свидетельствует о самопроизвольном пассивировании поверхности на участке формирования пассивной пленки (между потенциалами пассивации и полной пассивации). Из рис. 49 следует, что наиболее резкое изменение потенциалов пассивации E и полной пассивации п.п происходит при содержании в сплаве 12—16 % Сг. Потенциалы коррозии Ек сплавов хрома, находятся в данных условиях в активном состоянии и изменяются пропорционально содержанию хрома в сплаве. Смещение в отрицательную сторону потенциалов Е и п.п с увеличением содержания хрома в сплавах свидетельствует об облегчении процесса пассивации при анодной поляризации и возможности само-пассивации при коррозии сплавов если в растворе присутствует окислитель. [c.146]

Большое различие в характере возникновения пассивности — например, резкое, скачкообразное возникновение или потеря пассивного состояния же пеза с изменением концентрации азотной кислоты и постепенное увеличение пасоивности железа с увеличением концентрации хромата — может быть также разъяснено на основании анализа работы коррозионных элементов. В первом случае окислитель не только является анодным пасси-ватором, но выступает одновременно и как катодный деполяризатор. Таким образом, при недостаточной концентрации окислителя, когда еше не достигнут потенциал начала пассивности, окислитель будет в основном выступать как катодный деполяризатор, ускоряя коррозионный процесс. Только при достижении потенциалов более положительных, чем теоретический потенциал начала возникновения пассивности, наступит пассивное состояние. Действие окислителя как катодного деполяризатора, давая максимальную анодную поляризацию за счет тока коррозии, будет способствовать резкому переходу в пассивное состояние. Во втором случае благодаря тому, что хроматы в нейтра.ль-ной среде не являются катодньгми деполяризаторами Г58], с увеличением концентрации не будет происходить увеличения скорости коррозии, т. е. будут устойчивы все промежуточные степени пассивирования и, таким образом, будет иметь м сто постепенное увеличение степени пассивного состояния с увеличением концентрации окислителя. [c.195]

В промышленном применении анодной защиты важную проблему представляет защита щелей. В узкой щели во время по-тенциостатической анодной поляризации возникает большой градиент потенциала, обусловленный высоким электролитическим сопротивлением участка. Вследствие этого градиента внутренняя часть щели остается активной и корродирует с большой скоростью, несмотря на то, что наружная поверхность удерживается в пассивном состоянии при стабильном потенциале пассивации [8, 9]. Экспериментальные исследования с различными щелями, а также теоретический анализ свидетельствуют о возможности пассивирования щелей в процессе анодной защиты и контроля степени пассивирования (сопротивления раствора, состояния поверхности и т. д.) по геометрии щели и электрохимическому поведению защищаемого металла. Критическая плотность анодного тока является наиболее важным параметром, так как показывает силу тока, необходимого для достижения пассивности во время анодной защиты [1, 2, 7, 9]. [c.32]

При потенциостатическом методе поляризации после достижения точки В наблюдаете яуменьшение тока (BF), свидетельствующее о пассивации металла, участок пассивного состояния FG) и затем увеличение тока G D), связанное так же, как и па гальваностатической кривой, с протеканием другого анодного процесса. Из этого следует, что из гальваностатической кривой нельзя определить потенциал полной пассивации Еаа (точка F), область пассивности FG) и величину тока в пассивном состоянии inn- Таким образом, преимущество потен-циостатического метода по сравнению с гальваностатическим состоит в том, что он позволяет установить закономерность скорости растворения металла в области потенциалов, наиболее интересной для изучения именно — в области пассивирования [c.48]

Алгебраическим сложением катодной и анодной кривой для этого случая, как и для предыдущего, можно получить общую реальную кривую анодного процесса E fl Е Ey ORS (см. рис. 37,6). Характерным здесь будет наличие катодной зоны (катодной петли) на анодной поляризационной кривой Ех Е х,, т. е. области, где при плавном перемещении потенциала в анодную сторону ток внешней анодной поляризации после начала пассивирования не только снижается до нуля, но даже меняет свое направление, становясь катодным. Появление катодной петли па реальной анодной кривой — следствие процесса самопроизвольного пассивирования поверхности на участке формирования пассивной пленки (DP) и наличие достаточно эффективного катодного процесса в системе. Катодная петля указывает на то, что на этом участке, начиная от потенциала Е ,, система самопроизвольно, уже без внешнего анодного тока стремится полностью занассивироваться и перейти к потенциалу Ех т. е. потенциалу коррозии, лежащему в области пассивного состояния. По этой причине искусственное поддержание системы при любом потенциале между Е , и Е , будет требовать осуществления внешней катодной поляризации. [c.61]

Хром, являюш ийся важным компонентом нержавеющих сталей, легко пассивируется. Поэтому естественно ожидать повышения коррозионной стойкости самого хрома при легировании его катодными присадками, что и было подтверждено в исследованиях Н. Грина, К. Бишопа и М. Стерна [144]. Показана возможность пассивирования хрома при анодной поляризации не только в растворах серной кислоты, но также и в соляной кислоте (рис. 69). Заметим, что при анодной поляризации в соляной кислоте не наблюдалось питтинговой коррозии во всей области потенциалов пассивного состояния, вплоть до перехода стали в транспассивпое состояние. [c.98]

Влияние анодной поляризации на межкристаллитную коррозию изучали путем снятия анодных потенциостатических кривых и коррозионных испытаний при заданных значениях потенциалов. Из анализа кривых закаленной и отпущенной стали 2Х18Н9 в 20%-ной H2SO4 при 25° С (рис. 83) следует, что по достижении потенциала пассивирования (—0,075 в) поведение закаленной и отпущенной стали различается. В случае закаленной стали для поддержания потенциалов в области -j-0,1 -f- - -0,3 в требуется катодный ток (наблюдается так называемая петля катодного тока), в случае отпущенной стали — анодный ток. Различия в анодном поведении этих сталей обнаруживаются и при обратном ходе поляризационных кривых. Закаленная сталь сохраняет пассивное состояние вплоть до стационарного потенциала. Отпущенная сталь сначала незначительно начинает активироваться с -t 0,4 в, затем, при достижении потенциала -f0,13 в, анодный ток быстро растет. Таким образом, пассивное [c.121]

ИЗ пассивного состояния в исследуемых условиях (рис. 4). На рис. 4 дан поперечный разрез модели искусственного питтинга после поляризации в растворе 0,5 N НС14-1 H2SO4 при потенциале -f0,44 в (пассивная область) в течение 20 час. Пропуш еп-ное при этом количество электричества 0,081 к соответствовало глубине образования питтинга в 67 мп (при расчете на образование Fe " , Сг ), что находилось в полном согласии с данными непосредственного измерения глубины питтинга. Из рисунка видно, что анодное растворение стали в пассивном состоянии происходило достаточно равномерно по всей поверхности образца. При увеличении концентрации хлор-иопов в растворе выше 0,5 N область устойчивого пассивного состояния сокращается. Для 0,75 N концентрации НС1 (см. рис. 3, кривая 5) явление анодного пробоя пленки и резкого возрастания тока начинается сразу по достижении потенциала полного пассивирования (точка а . Таким обра- [c.10]

При поляризации положительнее точек и достигается область, в которой, так же как и для предыдущих растворов, наблюдается линейная зависимость логарифма плотности тока от потенциала. Наклон поляризационных кривых на участках в—с характеризует ббльшую величину перенапряжения анодного растворения электрода в этой области по сравнению с величиной перенапряжения анодного растворения в области отрицательных потенциалов (до потенциала О в). Поэтому можно полагать, что на этом участке анодное растворение идет не путем непосредственного образования ионов металла низшей валентности, а через промежуточный процесс образования окисной пленки и последующего ее химического растворения. Однако в отличие от вертикальных участков пассивного состояния основной тормозящей ступенью на участках в—с является не процесс химического растворения окисной пленки в кислоте, а электрохимический процесс анодного образования окисной пленки. Таким образом, при значительном содержании хлор-ионов наступление окисной пассивности не приводит к устойчивому пассивному состоянию, но фиксируется лишь как увеличение анодной поляризуемости по достижении потенциалов, соответствующих потенциалу полного пассивирования. [c.12]

Явление пассивирования поверхности катода было хорошо изучено экспериментально К. М. Горбуновой [17], А. Г. Самарцевым [18], А. Т. Баграмяном [19, 20] п другими в процессе электро-осаждения серебра из его азотнокислых растворов. Исследования проводились и при непосредственном наблюдении с помощью микроскопа за изменением числа образующихся кристаллических зародышей (при постоянной поляризации или постоянной силе тока) и при измерении катодных потенциалов в первые секунды электролиза (при некоторой постоянной плотности тока) с помо-щью прибора, разрабо- тайного А. Т. Ваграмяном [21]. [c.17]

Пассивирование образцов заканчивалось через 2—2,5 часа, показателем чего являлось установление стационарного значения остаточного тока /ост- После этого катодное отделение ячейки заполняли электролитом (1 н. H2SO4) и начинали катодную поляризацию образца при постоянном потенциале. Потенциал образца поддерживался неизменныл с по.мощью потенциостата. [c.51]

Поляризацией называется уменьшение начальной разности потенциалов коррозионного микроэлемента при прохождении через его электрического тока, причем потенциал анода смещается в положительную сторону (анодная поляризация), потенциал катода — в отрицательную. Электродные процессы, уменьшающие поляризацию, называются процессами деполяризации (анодная и катодная деполяризация). Явления поляризации тормозят работу микроэлемента и уменьшают скорость электрохимической коррозии в их отсутствии электрохимическая коррозия протекала бы во много раз быстрее. Анодный процесс в коррозионном микроэлементе распадается на стадии растворение металла с образованием ионов, повышение концентрации ионов непосредственно у поверхности, возникновение на поверхности пассивных пленок ш их разрушение. Слабая коррозия нержавеющих сталей в растворах солей при доступе воздуха и в азотной кислоте определяется торможением анодного процесса вследств1И1а пассивирования анодных участков. Повышение концентрации ионов у поверхности вызывает концентрационную поляризацию в соответствии с формулой (1), пассивность — химическую поляризацию [c.891]

Катодная поляризация пассивированного металла или контакт его с металлом с более электроотрицательным потенциалом нарушает пассивное состояние. Механическое трение или царапание поверхности, если пассивная поверхность металла не находится в сильно пассивирующей среде и если металл и сплав не принадлежат к самопроизвольно пассивирующимся, будут вызывать разрушение пассивного состояния. [c.293]

Приведенные исследования [49] показали, что в области потенциалов, между значениями от —0,1 до 1,2. 9 в растворах серной кислоты нержавеющая сталь будет находиться в пассивном состоянии и иметь, следовательно, повышенную коррозионную устойчивость. При повышении потенциала до более положительных значений, чем -Н1,2 в, в связи с наступлением явления транспассивности скорость растворения может опять увеличиться. В целях осуществления анодной электрохимической защиты нержавеющей хромо-никелевой стали в растворах серной кислоты рекоамендуется поддерживать ее потенциал при значениях от - -0,3 до. + 1,0 в. Меньшие значения потенциала (при меньшей плотности тока) опасны, так как могут сопровождаться неполнотой пассивирования. Более положительные потенциалы (при больших плотностях анодного тока) будут вызывать некоторое увеличение анодного растворения стали в соответствии с увеличивающимся значением плотности тока. Однако, даже если при анодной поляризации потенциал сместится до более положительных значений, чем +1,2 в, когда принципиально становится возможным протекание раство рения стали с переходом в раствор ионов металлов высшей валентности, то скорость такого растворения будет незначительна, если плотности тока анодной поляризации останутся достаточно малыми. Например, при поляризации током плотностью. [c.319]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...