Поведение железа

В первом обзоре обобщены данные, относящиеся к коррозионно-электрохимическому поведению железа, хрома, никеля, а также сплавов железо— хром, железо—никель, хром—никель, железо—хром—никель в кислых и в нейтральных растворах. [c.4]

В настоящем обзоре сделана попытка обобщить данные, относящиеся к коррозионно-электрохимическому поведению железа, хрома, никеля, а также сплавов Ге—Сг, Ке—N1, Сг—N1, Fe— г-Ni, главным образом в кислых и частично в нейтральных растворах. При этом имеется в виду, что такое обобщение позволит более четко выявить имеющиеся взаимозависимости между коррозионным поведением сплавов и коррозионным поведением составляющих их компонентов. [c.6]

При растворении сплавов возможен переход в раствор отдельных их компонентов либо в том же соотношении, что и в самом сплаве (равномерное растворение), либо в ином соотношении (избирательное растворение). На основе общих соображений избирательное растворение сплава должно сопровождаться обогащением его поверхности более благородным компонентом и иметь место при условиях, при которых скорости растворения составляющих сплав компонентов в индивидуальном состоянии заметно различаются друг от друга. Соответствующий анализ электрохимического поведения железа и хрома в активном состоянии позволяет предположить, что их сплавы в активной области потенциалов должны растворяться с преимущественным переходом в раствор хрома. В согласии с этим, анализ продуктов растворения стали Х13 в 0,1 н. серной кислоте при потенциалах отрицательнее потенциала пассивации (-0,25 в по н.в.э.) показал [66], что отношение количеств хрома и железа в растворе при этих потенциалах превышает то же отношение, соответствующее исходному сплаву, [c.14]

Приведенные данные далеко не исчерпывают всех аспектов коррозионно-электрохимического поведения железа, хрома, никеля и их сплавов. Однако на основании этих данных можно сделать однозначный вывод о наличии хорошей корреляции между электрохимическим поведением чистых металлов и коррозионно-электрохимическим поведением сплавов. [c.37]

Разрушение металлов зависит также от свойств образующихся пленок. Поэтому при большой термодинамической возможности протекания процесса окисления некоторые металлы, как, например, алюминий, оказываются весьма устойчивыми в атмосфере влажного воздуха вследствие образования оксидных пленок. Другие металлы, наоборот, при меньшей термодинамической возможности протекания процесса корродируют очень сильно. В этом отношении характерно поведение железа, которое в атмосферных условиях подвергается очень сильной коррозии. [c.7]

Электрохимическое поведение никеля в активном состоянии во многом сходно с рассмотренным ранее поведением железа. Однако, [c.187]

Вопрос о том, как далеко пойдет разрушение металлической структуры, зависит от свойств образующихся пленок. Поэтому при большой термодинамической возможности для протекания процесса окисления некоторые металлы, как, например, алюминий, оказываются вследствие образования окис-ных пленок, тормозящих дальнейший процесс окисления, весьма устойчивыми в атмосфере влажного воздуха. Другие металлы, наоборот, при меньшей термодинамической возможности протекания процесса корродируют очень сильно. В этом отношении характерно поведение железа. Для него отношение рабочей функции к теплоте сублимации несколько больше единицы, что характерно для металлов, находящихся в пассивном состоянии. На самом же деле, как известно, железо в атмосферных условиях подвергается очень сильной коррозии. Однако следует заметить, что в сухом воздухе железо находится в пассивном состоянии и корродирует быстро лишь в присутствии паров воды. [c.8]

Пассивное состояние поверхности металла может быть достигнуто при анодной поляризации, а также изменением состава коррозионной среды. Случаи наступления пассивности при анодной поляризации были рассмотрены выше. Классическим примером появления пассивности в отсутствие внешней поляризации является поведение железа в азотной кислоте (рис. 41). [c.75]

Коррозия в присутствии частиц сульфата аммония выше, чем в атмосфере, не содержащей этих частиц (ср. кривые 2 и 3). Неожиданными оказались результаты, полученные при постепенном увеличении относительной влажности. Если в отсутствие частичек соли коррозия при постепенном увеличении относительной влажности была меньше, чем при постоянной высокой влажности (кривые 1 и 4), то при наличии частичек сульфата аммония на поверхности металла коррозия при постепенном увеличении влажности ( возрастающая влажность ) оказалась примерно вдвое большей, чем при постоянной влажности (ср. кривые 3 и 4). Такое поведение железа, несомненно, частично связано с изменениями, наблюдающимися при критической относительной влажности. Из начальной стадии кривой 4 видно, что твердые частички, так же как и сернистый газ, способствуют появлению критической влажности, выше которой коррозия резко возрастает. Учитывая гигроскопичность сульфата аммония, такое объяснение становится вполне правдоподобным. [c.199]

Анодное поведение железа в присутствии сернистого газа характеризуется кривыми поляризации, приведенными на рис. 144. Из кривых видно, что поляризуемость анода в видимой пленке (8 = 160 мк) не меняется. Иными словами, скорость ионизации металла при заданном потенциале практически одинакова как в чистой атмосфере, так и в сильно загрязненной сернистым газом (1,0% SO2). [c.213]

Изучение влияния температурного фактора на коррозионное поведение железа в зазорах показало, что с увеличением температуры интенсивность коррозии значительно возрастает (рис. 3,7). Увеличение температуры ведет к возникновению коррозии в более широких зазорах, а также к увеличению интенсивности коррозии. [c.100]

Анодное поведение железа в растворах аммонийных солей при pH 7—12 исследовано в [112, 114] При рН<10 в [c.105]

Рис. 11. Влияние природы электролита на анодное поведение железа в растворах аммонийных солей [114]

Интересно наблюдать поведение железа в азотнокислом натрии (кривая 3). [c.26]

Железо, помещенное в 1 н. раствор НС1, сначала быстро обогащает его ионами Ре , но скорость этого процесса уменьшается со временем и затем стабилизируется [27]. Такое поведение железа наблюдалось после действия воздуха. Скорость обогащения раствора нонами железа определялась путем отбора проб с последующим колориметрическим определением Ре в виде роданида. Было предположено, что сначала быстро растворяется окисная пленка, а затем, сравнительно медленно, начинается процесс коррозии. [c.221]

Что касается различного поведения железа, поверхность которого полностью освобождена от кислорода (медленная пассивация, прохождение через область активного растворения), и железа, соприкасавшегося с воздухом (пассивация наступает сразу), то этот результат сходен с описанным выше ( 5). Там подобное же явление наблюдалось при поляризации железа азотной кислотой. [c.231]

Электронная конфигурация сплавов, состоящих из двух и более переходных металлов, и их пассивация не столь хорошо изучены, как в случае медно-никелевых систем тем не менее можно принять несколько полезных упрощающих допущений. Например, принимают, что наиболее пассивный компонент сплава является акцептором электронов, стремясь заимствовать электроны у менее пассивного компонента. Следовательно, в нержавеющих сталях d-электронные вакансии хрома заполняются электронами, заимствованными от атомов железа 1461. При критическом составе сплава (менее 12 % Сг) все вакансии хрома заполнёны, и коррозионное поведение сплава подобно поведению железа. При содержании Сг выше 12 % его d-электронные вакансии не заполнены и сплав по коррозионному поведению подобер хрому. [c.97]

Коррозионное поведение железа и стали в почве в некоторых отношениях напоминает их поведение при погружении в воду. Например, незначительные изменения состава или структуры стали не влияют на коррозионную, стойкость. Медьсодержащая, низколегированная, малоуглеродистая стали и ковкое железо корродируют с приблизительно одинаковой скоростью в любых грунтах [1а, рис. 3 на стр. 452]. Можно предположить, что механическая и термическая обработка не будет влиять на скорость коррозии. Серый литейный чугун в почве, как и в воде, подвергается графитизации. Влияние гальванических пар, возникающих при сопряжении чугуной или сталей разных составов, значительно, как и при погружении в воду (см. разд. 6.2.3). [c.181]

Изучалось поведение железа и сплава Fe + Si (2,16%) с аксиальной текстурой <100>, а также искусственно созданных с помощью аргоно-дуговой сварки квази-бикристаллов, состоящих из вырезанных под разными углами полосок листа электротехнической стали ЭИЗЗО с совершенной ребровой текстурой 110)<001>. [c.296]

Несмотря на то, что толщина метастабильного поверхностного сплава Fe-Ta составляет около 7 нм, благоприятное воздействие тантала на коррозионное поведение железа оказывается весьма стойким. Эту стойкость объясняют тем, что растворение и разрушение поверхности сплава Fe—Та происходит локально и неоднородно и связано с избирательным растворением железа из поверхностного слоя сплава. После девяти полных разверток потенциокинетической поляризации общее содержание тантала в поверхностном слое сплава составляет около 90 % от начального содержания тантала после имплантации. [c.75]

Электрохимическое поведение никеля в активном состоянии во многом сходно с поведением железа. В сернокислых растворах растворение этого металла также осуществляется через последовательные электрохимические стадии с участием хемосорбированных ОН -ионов [ 9, 30-33 ] и сульфат-ионов [34,35]. В тех же условиях галогенид-ионы, присутствующие даже в небольших количествах, тормозят процесс, что можно связать с адсорбционным вытеснением ими иойов ОН [ 36), Скорость, анодного растворения активного никеля при постоянных потенциалах в кислых растворах электролитов на основе неводных растворителей - диметилсульфоксида [37], диметилформамида [38] J метилового спирта [39] - возрастает с ростом содержания добавок воды в растворе. Электрохимические свойства активного никелевого анода изменяются с изменением кристаллографической ориентации граней монокристалла [40]. [c.9]

На рис. 1 показано изменение максимальной магнитной проницаемости в зависимости от температуры испытания. В то время как у ферритных сплавов Si—Fe и Со—Fe не наблюдается значительного влияния температуры, у аус-тенитных сплавов Ni—Fe, наоборот, отмечается выраженная температурная зависимость максимальной магнитной проницаемости. Поведение железа связано с хорошо известным эффектом диффузии (магнитное последействие), вы- [c.355]

В основе многих специфических видов коррозии лежит явление ласснвации, т. е. самопроизвольный переход металла в пассивное инертное состояние в данной коррозионной среде. Наблюдая за явлением пассивации железа в азотной кислоте, еще Фарадей предположил, что пассивность железа обусловлена субмикроскопически тонкой пленкой оксида или насыщением валентностей поверхностных атомов металла кислородом. Подобное объяснение сохраняет свою силу и для объяснения пассивного поведения железа, хрома, никеля и их сплавов. В ряде случаев для перехода металла в пассивное состояние достаточно хомосорбированного монослоя (или даже доли его) кислорода. Однако пассивность для ряда металлов может возникать при образовании толстых слоев оксидов (Ti, А1) ли продуктов коррозии (РЬ, Sn, Zn). [c.32]

Однако аналогичный результат был получен при сравнении поведения железа Армко и стали 1020 с сопоставимыми уровнями прочности [38]. Для обобщения имеющщхся данных нужны дополнительные исследования, но, учитывая неизбежное присутствие воды в реальных условиях и достоверно установленное отрицательное влияние углерода на вязкость разрушения и свариваемость, важная роль этого элемента в определении поведения материалов при эксплуатации в агрессивных средах несомненна. Вновь отметим, что азот, как можно ожидать, будет оказывать аналогичное влияние па стали. [c.58]

В бинарных сплавах N1—Ре наблюдается уменьшение склонности к индуцированным водородом потерям пластичности по мере возрастания содержания железа [108, 109], особенно в интервале 20—50% Ре. Этот эффект интересен в сравнении с поведением сплавов, содержащих 20—30% Ре в дополнение к 20% Сг. Подобные тройные сплавы N1—Сг—Ре, к числу которых относятся, например, Ни-о-нель, Инколой 800 и Инколой 804, подвержен-ны КР в некоторых средах [241, 262, 265—268], причем при определенных обстоятельствах их стойкость к КР оказывается ниже, чем у сплавов на основе системы №—20 Сг [241]. Более того, последовательное замещение РенаИ при переходе от Инколой 800 (33% N1) к Инколой 825 (42% N1) и Инконель 625 (61% N1) сопровождается возрастанием стойкости сплава к КР [66, 67, 241, 267, 269]. Разрушения вследствие КР могут, однако, происходить во всех перечисленных сплавах, а на сплавы Монель 625 и Хастел-лой X, как было показано, отрицательно влияет также и водород при высоком давлении [39, 84, 122, 270]. В отсутствие систематических исследований поведения железа, можно предположить, что оно оказывает отрицательное воздействие на тройные и более сложные системы, обусловленное, в частности, еще не изученными синергитическими эффектами, которые подавляют поведение, свойственное Ре в бинарных сплавах. Следует, однако, также учитывать, что сплавы 800, 804, 825 (и даже 625) могли быть состарены с образованием упрочняющей у -фазы (см. ниже). Такая возможность вытекает из представленных в табл. 7 составов сплавов. В некоторых из упомянутых выше работ нет данных о термической предыстории исследованных материалов и поэтому микроструктура сплавов неизвестна. Следовательно, сравнение подобных сплавов с такими, в которых у -фаза не образуется (в частности. Инконель 600 и Хастеллой X), может быть неправомочным. По-видимому, в этой области нужны дальнейшие исследования при соответствующем контроле однофазной структуры. [c.112]

Большие глубины. На больших глубинах скорости коррозии углеродистых сталей, по-видимому ниже, чем в поверхностных слоях. Это показано в обзоре Рейнхарта [1], посвященном поведению железа и стали (рис. 18 и 19). В общем случае скорость коррозии падает со временем. В экспериментах, результаты которых представлены на рпс. 18 и 19, средние скорости коррозии, рассчитанные по потерям массы, изменялись в пределах от 15 до 200 мкм/год. Низкие скорости коррозии наблюдавшиеся на больших глубинах как в Тихом океане, так и в Атлантике, объясняются, по-видимому, низкой температурой и очень малой скоростью перемещения ннжних слоев воды. [c.41]

Поведение железа в тракте после НРЧ также более благоприятно для комплексонного режима. В этом тракте завершается термическое разложение комплексонатов железа и повышается коррозионная стойкость стали, а при традиционном водном Р .жиме имеет место за метная коррозия это-,го тракта и рост концентрации железа. [c.99]

Аномальные кривые анодной поляризации для железа в объеме электролита были ранее известны [43,49] и объяснены активированием поверхности металла вследствие )азрушения естественной окисной пленки. 3 тонких слоях (8=70 мк) аномальное поведение железа сохраняется. Можно было думать, что активирование поверхности железа связано с наличием в растворе ионов хлора однако аналогичное поведение железа при анодной поляризации наблюдается и в присутствии ионов сульфата (рис. 79). [c.126]

Незначительные сле Ды коррозии появлялись после 24 суток при достижении относительной влажности 70%. Хотя эффект очень слабый, но, по мнению автора, эта ве/ ичина соответствует критической влажности, которая выявляется более отчетливо в сильно загрязненных атмосферах, содержащих, например, сернистый газ. После некоторого роста коррозии процесс после 40 суток начинает сильно тормозиться. При постепенном увеличении относительной влажности суммарный коррозионный эффект в 2—3 раза ниже, по сравнению с )<оррозией в условиях постоянной высокой влажности атмосферы. В первом случае, даже после 80 суток, как отмечают авторы, площадь коррозии сосгавляла всего 2% от общей площади металла. Такое различие в коррозионном поведении железа объясняется прочностью первичной окисной пленки в течение всего периода, предшествующего достижению критической влажности. [c.176]

Первый перегиб ка кривых, указывающий на возрастание коррозии, наблюдается при Н == 60%, второй — при Н == 80%. Хотя видимая коррозия на образцах наблюдается лишь при И = 70%, однако несомненно, что уже при Н = 60 6 наступает резкое изменение в корозионном поведении железа. При достижении Я 80% отмечается сильное разрушение [c.176]

На рис. 134 приведены диаграммы, характеризующие поведение железа в атмосфере, содержащей 0,01% SO2 в присутствии твердых частиц. До точки, соответствующей вторичной критической влажности, кривые совпадают не только одна с другой, но и с кривой 3, полученной в условиях, когда на поверхности металла не было посторонних частиц. Очевидно, сернистый газ в концентрациях, примененных в исследовании, оказывает влияние только на появление вторичной критической влажности. Из приведенных кривых можно заключить, что присутствие на металле инертных частиц (SiOa, кривая 4) оказывает незначительное влияние. Очевидно, некоторое увеличение коррозии можно объяснить тем, что в тонких зазорах, образующихся между металлом и твердыми частицами, облегчается, вследствие [c.201]

Конденсация, как это видно из рисунка, приводит к гораздо большим разрушениям. Как для заранее нанесенных пленок, так и для конденсированных, имеется определенная толщина слоя, при которой наблюдается максимальная коррозия (175—250 мк). Наличие максимума на кривых хорошо объясняется на основании закономерностей элекрохими-ческого поведения железа, рассмотренных выше. В толстых слоях электролитов скорость коррозии падает из-за малой скорости протекания катодной реакции восстановления кислорода, а в весьма тонких можения анодной реакции ионизации металла. [c.353]

Сильную щелевую коррозию следует ожидать в случаях, когда имеется ярко выраженная зависимость скорости коррозии от концентрации окислителя, особенно при наличии критической концентрации, выше которой сплав переходит в пассивное состояние. В этом отношении характерно поведение железа в азотной кислоте. В 8,6-н. HNO3 железо находится в пассивном состоянии, однако в щелях, где нет условий для постоянного обновления кислоты и концентрация довольно быстро падает, наблюдается усиленная коррозия (рис. 90, с). [c.218]

Следует указать, что объяснение Томлинсоном аномального поведения железа, которое Вертгейм наблюдал при обычном нагревании, нельзя распространить на эффекты, обнаруженные Верт-геймом, Нойес и Уокером при нагревании электрическим током, проходящим через образец. [c.474]

Ответ. Образование зерен окисла более интенсивно на нечистых металлах. Действительно, можно допустить, что металлические примеси сильнее подвержены окислению, чем основной металл, и они являются теми точками, на которых рреимущественно начинаются реакции окисления. Образова-лие зерен проявляет себя обычным образом в металлах очен высокой чистоты, характерной для металлов, полученных нами из лаборатории Шодрона. Я думаю, что Бардолл, который исследовал поведение железа разного происхождения, может уточнить этот вопрос. [c.18]

Природа этих трех стадий связывания серы самым различным образом влияет на поведение железа в процессе обработки его соляной кислотой. Только химическая адсорбция оказывает каталитическое действие на коррозию железа. Прямое доказательство этого каталитического воздействия можно получить при сравнении авторадиографий поликристаллических прокор-родированных поверхностей. Коррозия соляной кислотой максимальна на зернах, ориентация которых способствует наибольшему связыванию серы. Наоборот, если увеличить продолжительность контакта железа с серой до момента образования сернистых соединений, слой сульфида, имеющий различный вид в зависимости от ориентации кристаллов, не вызывает ускорения процесса коррозии. [c.312]

Принципиальная возможность анодной защиты углеродистой стали в серной кислоте впервые показана в работах [4, 72], в которых гальваностатически было исследовано анодное поведение железа в 62,7—99%-ной серной кислоте и 1— 2%-ном олеуме при 60° и в качестве практически доступного метода надежной антикоррозионной защиты железо-углеро-дистых сплавов в концентрированной серной кислоте было рекомендовано анодное пассивирование. В 1952—57 гг. Но-ваковским и сотр. в лабораторных условиях, на моделях и промышленном оборудовании была также исследована возможность анодной защиты оросительных холодильников для 94—96%-ной серной кислоты и железнодорожных цистерн для перевозки аккумуляторной кислоты [72 . [c.94]

Коррозионное поведение железа, углеродистых, низколегированных сталей и чугунов в различных почвах примерно одинаково. Средняя скорость коррозии, определенная за длительный промежуток времени, находится в пределах 0,2—0,4 мм1год, максимальная же проницаемость может достигать 1—2 мм в год в особо агрессивных грунтах. Медистые стали (добавка меди порядка 0,2—2%) не показали в почвенных условиях повышенной стойкости, хотя в атмосферных условиях они имеют неоспоримое преимущество перед углеродистыми сталями. [c.52]

В. гл. П1 было показано, что нередко одной из стадий анодной реакции является адсорбция. Так, многочисленные исследования анодного поведения железа приводят к нескольким различным кинетическим схемам, но во всех случаях приходится предположить сущёствование стадии адсорбции ОН". Таким образом, в зависимости от условий можно ожидать, что адсорбция, в частности ОН" или НгО, может ускорять или замедлять анодную реакцию, т. е. способствовать и депассивации и пассивации [41, 42]. [c.229]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...