Рост - питтинг
Cтраница 3
Видимо, измерение потенциала поверхности стали с растущими питтингами обычным методом не позволяет определить истинное значение потенциала на дне питтинга. По этой причине, вероятно, заключение Энгеля [12, 14] о независимости скорости роста питтинга на железе в кислых растворах с хлор-ионами от потенциала, полученной путем деления максимальной силы тока на площадь образовавшихся питтингов, - следствие значительного падения потенциала в питтинге в условиях примененного метода. [31]
Существованием питтингов подтверждается также тот факт, что барьерный скачок потенциала на пассивном металле направлен внутрь металла своим отрицательным концом. В противном случае дно питтинга являлось бы катодом по отношению к поверхности металла и рост питтинга был бы невозможен. Стенки питтинга по направлению от поверхности вглубь металла могут постепенно пассивироваться; при атом литтинг продолжает развиваться до тех пор, пока скорость его роста превышает скорость пассивации. [32]
Предыдущими опытами [17], а также в настоящем исследовании установлено, что в 0 5 N растворе FeCl3 скорость питтинговой коррозии нержавеющей стали 18 Сг-14 Ni, определенная по потере веса, а также измерением средней глубины питтинга, уменьшается от дополнительного легирования в следующем порядке добавок: V, Si, Mo, Re. В том же порядке, как было показано выше, влияют эти добавки на скорость роста искусственного питтинга при анодной поляризации. [33]
Репассивация отдельных питтингов характеризуется скачками потенциала на кривых потенциал - время. ПО ] ( рис. 23) исследование показало, что у стали 18 % Сг 14 % Ni О бразование и рост питтингов характеризуется смещением потециала в отрицательную сторону и стабилизацией его при менее положительных значениях. У стали с 2 5 % V наблюдается появление частых периодических скачков потенциала, сопровождающихся возникновением мелких ( 10 - 20мкм диаметром) ре / пассивирующихся питтингов. [34]
Действие легирующих добавок на питтинговую коррозию нержавеющей стали, содержащей 18Crl4Ni, было изучено в наших работах совместно с О. Н. Марковой [ 41, с. Исследование влияния Мо, V, Si, Re на все стадии процесса питтинговой коррозии показало, что эти добавки главным образом препятствуют зарождению питтинга и способствуют их репассивации. На рост питтингов они влияют меньше, так как снижение скорости растворения сплава в питтинге, вызываемое этими элементами, проявляется только в начальный период его роста, до наступления диффузионного торможения. Пониженная склонность к зарождению питтинга у этих сталей обусловлена увеличением стойкости пассивной пленки, что может быть связано с повышенным содержанием в ней дополнительных легирующих компонентов. [35]
Измерение распределения питтингов по размерам после отдельных длительных испытаний показывает, что размеры питтингов не одинаковы; обычно только небольшая часть их имеет значительные размеры, а большая часть - малые размеры. Это может быть обусловлено или разной скоростью роста питтингов, или прекращением роста ( репассивацией) значительного числа питтингов в начальный период коррозии. При росте питтинга в нем происходит накопление С1 - и под-кисление раствора. Это приводит к изменению пассива-ционных характеристик металла в питтинге ( сдвигу потенциала полной пассивации Епи в положительную сторону - точка С и потенциала питтингообразованияв отрицательную сторону - точка D), которое уменьшает область пассивного состояния. Однако, если область пассивного состояния ( C D) все же остается, то репассп-вация питтинга, возможна. С углублением питтинга возрастает омическое падение потенциала между дном питтинга и поверхностью металла и происходит смещение потенциала в питтинге в отрицательную сторону на величину IR. [36]
Скорость коррозии в питтингах различна. В большинстве из них процесс коррозии с течением времени замедляется, в части питтингов коррозия прекращается и лишь в небольшой части она развивается в глубь металла. Явление прекращения роста питтингов называется репассивацией. [37]
Полагают, что при Е 5 Еш достигается настолько высокая локальная скорость анодного растворения в активных центрах ( /, ), что она превышает скорость процесса репассивации, поскольку ему препятствует образование при растворении металла агрессивного кон-центрир. Пока при росте питтинга значения 1т1, связанные со скоростью рпнт в соответствии с законом Фарадея, остаются достаточно высокими, процесс самоподдерживается. Важнейшую роль играет каталитич. Еаж замедлена, что приводит к увеличению с ростом электродного потенциала ( участок АБ на кривой, рис. 1); при этом обычно образуются питтинги типов атя. В области более высоких значений Е ( участок СО) процесс лимитируется транспортной стадией ( подвод Н2О или отвод М2) или омич. [39]
Романов считает 11 ], что значения п для стали изменяются от - 0 1 для хорошо аэрированных до 0 9 для плохо аэрированных грунтов. Чем меньше величина п, тем сильнее выражена тенденция уменьшения скорости образования питтинга во времени. При п, равном единице, скорость роста питтинга достигает постоянной величины, а проницаемость становится пропорциональной времени. [40]
 |
Пассивно-активный элемент, в результате работы которого происходит рост пит-тинга в нержавеющей стали, находящейся в растворе хлорида. [41] |
Добавка щелочи к раствору хлоридов подавляет рост питтин-га, потому что ОН движутся быстрее, чем СГ, и в раковине осаждаются основные хлориды металла, которые не нарушают пассивности. В такой среде кислород или какой-либо другой пассиватор может, диффундируя в раковину, восстановить пассивность или же предупредить образование питтинга. Поэтому разность потенциалов активно-пассивных элементов становится меньше и возможность роста питтинга также уменьшается. [42]
Романов [1] следующим образом характеризует влияние аэрации: В хорошо аэрированных грунтах скорость образования пит-тинга, вначале высокая, быстро замедляется, так как вследствие свободного доступа кислорода окисление железа и осаждение его гидроокиси происходят непосредственно на поверхности металла. Образующаяся при этом защитная пленка способствует понижению скорости питтингоообразования. Кроме того, в плохо аэрированных грунтах наблюдается медленное уменьшение начальной скорости роста питтингов. При этих условиях продукты коррозии, оставаясь в виде соединений двухвалентного железа, либо вообще не защищают, либо обеспечивают весьма незначительную защиту корродирующего металла. Наклон кривой глубина питтин-га - время зависит также от агрессивности данного грунта. [43]
Присутствие хлор-ионов значительно усиливает этот вид локального разрушения. В принципе можно было бы ожидать, что повышение концентрации растворенного кислорода в морской воде уменьшает скорость роста питтингов, однако на практике это может не проявляться из-за наличия других эффектов. Как показал Рейнхарт [90], в Тихом океане питтинговая коррозия определяется в основном именно содержанием в воде кислорода и в меньшей степени глубиной. [44]
Следует различать три стадии развития питтинговой коррозии: 1) возникновение питтинга; 2) рост питтинга; 3) репассивацию. При некоторых условиях процесс питтинговой коррозии может стабилизироваться на второй стадии. Третья стадия не всегда реализуется, но практически является наиболее важной, так как в результате репассивации прекращается рост питтинга. [45]
Страницы: 1 2 3 4