Критическая плотность - ток - пассивация
Cтраница 2
Результаты измерений критической плотности тока пассивации у сталей от 1Х18Н9 до 1Х18Н23 ( см. рис. 5) показывают, что с возрастанием содержания никеля постепенно увеличивается и критическая плотность тока пассивации. Молибден в сталях типа Х18Н12М уже при содержании ниже 0 5 % очень существенно снижает критическую плотность тока пассивации. Его влияние плавно возрастает с увеличением содержания до исследованных 5 1 % ( рис. 6), при этом величина кор п становится существенно ниже величин, устанавливающихся в присутствии ионов хлорида у стандартных типов нержавеющих сталей. Так как в пассивном состоянии у нержавеющих сталей наблюдается чаще всего язвенная коррозия, можно во многих случаях величину / кор п ( при потенциале ЕЦ 0 59 б) считать мерилом стойкости к язвенной коррозии. [16]
С другой стороны, критические составы, полученные по коррозионным данным, обычно меняются с изменением среды, в которой испытываются сплавы. Это влияние среды не является неожиданным, так как возможность пассивации сплава зависит от того, будет ли скорость коррозии равна критической плотности тока пассивации в данной среде или будет превышать ее. [18]
При потенциалах более отрицательных, чем потенциал ЕНг, зависящий от перенапряжения водорода, на нержавеющей стали выделяется водород. При потенциалах более положительных, чем потенциал анодного растворения Еа, сталь начинает корродировать в активном состоянии, пока не будет достигнута критическая плотность тока пассивации. Растворение нержавеющих сталей в активном состоянии протекает обычно при выделении водорода. В этом случае сталь становится достаточно устойчивой и в активном состоянии. Если же область иммунитета на поляризационной кривой узкая или совсем отсутствует, то сталь в этом случае не будет обладать хорошей коррозионной стойкостью в активном состоянии. Область иммунитета расширяется, если потенциал анодного растворения Еа сдвигается к более положительным, а ЕНг к более отрицательным значениям. [19]
Теория пассивности уже частично рассматривалась выше, и следует вновь обратиться к этому материалу ( см. разд. Контактирующий с металлической поверхностью пассиватор действует как деполяризатор, вызывая возникновение на имеющихся анодных участках поверхности высоких плотностей тока, превышающих значение критической плотности тока пассивации / крит. Поэтому трудновосстанавливаемые ионы SO4 - или C1OI не являются пассиваторами для железа. Ионы NOJ также не являются пассиваторами ( в отличие от ионов МО -), потому что нитраты восстанавливаются с большим трудом, чем нитриты, и их восстановление идет столь медленно, что значения плотности тока не успевают превысить / рит - С этой точки зрения количество пассиватора, химически восстановленного при первоначальном контакте с металлом, должно быть по крайней мере эквивалентно количеству вещества в пассивирующей пленке, возникшей в результате такого восстановления. Показано, что общее количество химически восстановленного хромата примерно эквивалентно этой величине, и, вероятно, это же справедливо и для других пассиваторов железа. [20]
Легирование Cr, Ni, Mo, Si, Mn, Nb, V, Ti приводит к возрастанию склонности к пассивации и улучшению условий применения анодной защиты, поскольку уменьшается критическая плотность тока пассивации ( tKp), расширяется область устойчивой пассивности. [21]
 |
Поляризационные кривые сталей в пульпе, содержащей КС1. [22] |
На анодных потенциодинамических кривых для всех исследуемых сталей имеется область питтингообразования, ограниченная значениями потенциалов фпо и фин. Отрицательнее области питтингообразования при потенциалах 0 - ( - 0 18) В находится слабовыраженная область активного растворения. Низкая критическая плотность тока пассивации обусловливает самопассивацию сталей в пульпе, что приводит к достижению потенциала сталей области питтингообразования. Положитель-нее этой области для всех исследуемых сталей имеется достаточно широкая область пассивности, где скорость растворения сталей мало зависит от потенциала. [23]
Вторым условием пассивации нержавеющей стали является способность среды создавать при окислении достаточную плотность тока при потенциале более положительном, чем потенциал пассивации данной стали ( см. гл. Чем ниже критическая плотность тока пассивации / п, тем меньшая концентрация пассиватора ( например кислорода) в растворе будет достаточна для пассивирования стали. [24]
 |
Потенциостатические поляризационные кривые для стали 08Х18Н9Т ( с 0 8 % Ti в 1 н. H2SO4 и их связь с выпадением карбидов и распадом феррита при сенсибилизации. [25] |
Однако из того, что второй максимум на поляризационной кривой и максимум на кривой скорости межкристаллитной коррозии в зависимости от продолжительности отпуска не согласуются, можно заключить, что на ход поляризационной кривой, скорее всего, влияют наибольшее падение содержания хрома ( теоретически достигающее сплава Fe - Ni с минимальным содержанием хрома) и переход границ зерен в активное состояние. Исчезновение второго максимума на кривой, снятой по истечении определенного времени растворения при потенциале, соответствующем этому максимуму, также свидетельствует о том, что он, вероятнее всего, отвечает появлению зоны с очень низким содержанием хрома. Постепенное выравнивание содержания хрома может привести, во-первых, к пассивации и, во-вторых, к некоторому расширению обедненной зоны, что соответствует наибольшему межкристаллитному разрушению в стандартном растворе и повышению критической плотности тока пассивации. Полное выравнивание содержания хрома снова ведет к падению критической плотности тока пассивации и одновременному уменьшению скорости межкристаллитной коррозии. [26]
 |
Потенциостатические поляризационные кривые для стали 08Х18Н9Т ( с 0 8 % Ti в 1 н. H2SO4 и их связь с выпадением карбидов и распадом феррита при сенсибилизации. [27] |
Однако из того, что второй максимум на поляризационной кривой и максимум на кривой скорости межкристаллитной коррозии в зависимости от продолжительности отпуска не согласуются, можно заключить, что на ход поляризационной кривой, скорее всего, влияют наибольшее падение содержания хрома ( теоретически достигающее сплава Fe - Ni с минимальным содержанием хрома) и переход границ зерен в активное состояние. Исчезновение второго максимума на кривой, снятой по истечении определенного времени растворения при потенциале, соответствующем этому максимуму, также свидетельствует о том, что он, вероятнее всего, отвечает появлению зоны с очень низким содержанием хрома. Постепенное выравнивание содержания хрома может привести, во-первых, к пассивации и, во-вторых, к некоторому расширению обедненной зоны, что соответствует наибольшему межкристаллитному разрушению в стандартном растворе и повышению критической плотности тока пассивации. Полное выравнивание содержания хрома снова ведет к падению критической плотности тока пассивации и одновременному уменьшению скорости межкристаллитной коррозии. [28]
В процессе растворения металла на его поверхности одновременно протекают две электродные реакции: анодное растворение металла и катодное восстановление окислителя. Из условия стационарности следует, что для замедления скорости растворения металла достаточно снизить скорость хотя бы одной из электродных реакций. На рис. 5.1 приведена обобщенная потенциостатическая анодная поляризационная кривая. Область АВ называется областью активного растворения. Вначале скорость растворения металла экспоненциально увеличивается с увеличением потенциала по уравнению Тафеля. В переходной области ВС происходит пассивация металла, приводящая к резкому замедлению коррозии. Потенциал максимума тока называется критическим потенциалом пассивации Екр, а соответствующая ему величина / а - критической плотностью тока пассивации / кр. Область CD, характеризующаяся малыми скоростями коррозии ( обычно 10 - 8ч - 10-в А / см2), практически независимыми от потенциала, называется областью устойчивого пассивного состояния или пассивной областью. [29]
Страницы: 1 2