Справочник химика 21. Пассивация меди и стали
Пассивирование меди и ее сплавов
ПАССИВИРОВАНИЕ МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ [c.258]
Медь и ее сплавы имеют слабо выраженную способность к пассивированию, в связи с чем они [c.72]
Медь (0,3—0,8%) повышает коррозионную стойкость вследствие того, что наличие ее в стали увеличивает анодное пассивирование этого сплава. [c.27]Наиболее широкое применение в гальванотехнике получил процесс никелирования. Никелем покрывают изделия из стали и цветных металлов (медь и ее сплавы) для защиты их от коррозии, декоративной отделки поверхности, повышения сопротивления механическому износу и ряда специальных целей. Широкому применению никелевого покрытия способствовали высокая его антикоррозионная стойкость в атмосфере, в растворах щелочей и некоторых органических кислот, что в значительной степени обусловлено сильно выраженной способностью никеля к пассивированию в этих средах. [c.404]
Жаростойкие магниевые сплавы перед окраской обычно подвергают хроматированию медь и ее сплавы— струйной обработке электрокорундом Или гидропескоструйной очистке с последующим пассивированием титановые сплавы—обработке электрокорундом или гидропескоструйной обработке. [c.87]
Помимо увеличения доступной удельной поверхности, перед нанесением твердой смазки металлические детали целесообразно подвергать операциям для защиты от атмосферной коррозии. Сюда относятся фосфатирование стали, анодирование алюминия, пассивирование меди и медных сплавов. Имеются указания, что получаемые при этом пленки обладают антифрикционными свойствами, а также увеличивают адгезию лакокрасочных покрытий. Приведенные в табл. 20 данные исследований влияния предварительной обработки незакаленной стали фосфатированием на долговечность покрытий на основе МоЗг показывают, что имеет значение не только толщина покрытия, но и форма кристаллов фосфата . [c.55]
Олово II его сплавы в средних и жестких условиях эксплуатации сочетаемы с хромом, никелем, медью и ее сплавами, серебром, золотом, оловом, оловянно-свинцовым припоем, кадмием, сталью хромовой и хромоникелевой, сталью фосфатированной и окрашенной, алюминием и его сплавами, анодированными и окрашенными (для эксплуатации в морских условиях — со сталью и цинком, фосфатированными и окрашенными, а в тропиках — с оло-во.уг, кадмием и цинком пассивированными, алюминием и его сплавами анодированными и окрашенными). [c.11]
Основные виды хромовых покрытий молочное, блестящее, матовое и черное. Покрытия характеризуются высокой химической стойкостью, термостойкостью, склонностью к пассивированию на воздухе, устойчивостью в условиях тропического климата, способностью к растрескиванию в виде сетки и неравномерностью распределения по поверхности. Они неустойчивы к воздействию атмосферы, загрязнений галоидоводородными соединениями. Хромовые покрытия рекомендуется применять для защиты от коррозии деталей из стали, меди и ее сплавов, для повышения поверхностной твердости и износоустойчивости деталей, а также в декоративных целях. [c.91]
Золото, обладая сильным электроположительным потенциалом и склонностью к пассивированию, защищает основной металл лишь механически, а не электрохимически, поэтому золотые покрытия, которые всегда пористы, могут способствовать коррозии основного металла. Это относится не только к железу, но и к меди, ее сплавам и даже к серебру. [c.157]
Никелевые покрытия. Химическая устойчивость никеля в различных средах обусловлена сильно выраженной способностью его к пассивированию. Никелевые покрытия защищают стальные изделия от коррозии только механически при отсутствии в них пор. Эти покрытия используют для защиты от коррозии деталей из стали и цветных металлов (медь и ее сплавы), декоративной отделки поверхности, а также для повышения износостойкости трущихся поверхностей. Никелевые покрытия нашли широкое применение в машиностроении, приборостроении, радиотехнической и автомобильной промышленности. [c.88]
Травление труб из меди и медно-никелевых сплавов производится в растворах серной и соляной кислот или серной и азотной кислот с последующим пассивированием в растворе, содержащем хромовый ангидрид и серную кислоту. [c.25]
Вопросы термической обработки копии из никеля, сплавов N1—Со, N1—Ре и меди после наращивания очень важны в гальванопластике, поскольку термическая обработка связана с дегазацией, удалением водорода, снятием напряжений. Так, для никеля, меди и хрома при термической обработке в течение 1—3 ч выбраны соответственно следующие температурные интервалы 200—250, 160—250 и 100—400 С. Химическая обработка копии, как и формы, заключается в обезжиривании, активировании, пассивировании и обезвоживании поверхности. [c.275]
Листовой материал и сварные конструкции из меди и ее сплавов подвергают гидропескоструйной обработке с последующим пассивированием или химическому оксидированию титановые сплавы — гидропескоструйной обработке или травлению магниевые сплавы — оксидированию, а сплавы типа ПОС — обезжириванию в органических растворителях. [c.25]
Электроосаждение полимерных покрытий существенно зависит от природы и структуры электрода [22, 23, 43]. Анодные материалы можно разделить на три группы. Первая группа — нерастворимые аноды (благородные металлы, пассивированное железо, пассивированный алюминий). Для этой группы характерны высокие выходы по току при небольшом растворении металла за счет коагуляции вещества под действием образующихся протонов. Вторая группа — цинк, никель, серебро, железо. (Поверхность последнего была предварительно обработана хлором.) Эти металлы не пассивируются и переходят в раствор. Выход по току при этом сохраняется высокий, так как металлические ионы, подобно протонам, действуют коагулирующе. К третьей группе относятся медь и ее сплавы, которые, несмотря на сильное растворение, дают низкие выходы по току из-за образования комплексов с аммиаком. [c.32]
Замене платиновых электродов электродами из более дешевых металлов посвящено большое число работ. Кроме упомянутого авторами тантала, предлагались в кач( стве катодов сетки из вольфрама серебра хромово-никелевых сплавов , нержавеющей стали никеля, латуни, покрытой медью , и меди, покрытой серебром В качестве анодов предлагали пассивированное железо , хромированную сталь , свинец и графит Эти материалы не могут заменить платину во всех электро-аналитических осаждениях, но в отдельных случаях для осаждения того или иного металла они применялись с успехом. Доп. ред. [c.56]
Сплавы В95 и АМц испытывали в состоянии поставки, сплав Д16 подвергали анодированию и наполнению горячей водой, сталь 45 была хромированной (толщина слоя хрома 3 мкм с подслоем меди 25 мкм и никеля 10 мкм), цинкование и кадмирование производили на толщину 15 мкм с последующим хроматным пассивированием. Из магниевых сплавов испытывался литейный сплав МЛ5 (оксидированный). Результаты испытаний приведены в табл. 17—19, где сопоставлено влияние контактов в различных атмосферах. [c.120]
Скорость растворения сплавов зависит главным образом от их состава, электрохимической активности и электрохимических эквивалентов компонентов, составляющих сплав, а также от физико-химических параметров электролита. При увеличении содержания в сплаве хрома затрудняется нарущение его пассивного состояния при воздействии галоидных анионов [193]. Вследствие различия электрохимических эквивалентов компонентов сплава, их потенциалов растворения и способности к пассивированию во многих случаях при ЭХО происходит увеличение в поверхностном слое содержания более электроположительных составляющих (например, никеля, меди, молибдена). При этом в анодной поляризационной характеристике сплава может наблюдаться несколько участков, соответствующих пассивации его различных компонентов [178]. Это обусловливает необходимость обеспечения приблизительно одинаковой скорости растворения всех основных компонентов сплава при подборе электролита. Определенное влияние на процесс анодного растворения кроме химического состава сплава оказывает и его структура. Связь производительности электрохимической обработки сталей с их микроструктурой показана в работе [127]. При анодном растворении жаропрочных сплавов на никелевой основе отмечалось преимущественное растворение (растравливание) границ зерен вследствие их относительно более высокой активности. В зависимости от природы фаз, составляющих данный сплав, существенно различаются параметры возникающих на них пленок [117]. [c.34]
Катодные включения (например, Си, Р( ) заметно повышают коррозионную стойкость железоуглеродистых сплавов в атмосфере даже при незначительном их содержании (десятые доли процента меди — рис. 272). В процессе коррозии медистой стали в электролит (увлажненные продукты коррозии) переходит и железо, и медь, но ионы последней, являясь по отношению к железу катодным деполяризатором, разряжаются и выделяются на его поверхность в виде мелкодисперсной меди. Медь является весьма эффективным катодом и при определенных условиях, например, при повышенной концентрации окислителя — кислорода у поверхности металла, что имеет место при влажной атмос( ерной коррозии, и отсутствии депассивирующих ионов, способствует пассивированию железа [c.381]
Травление меди и ее сплавов Декапирование стали электрохимическое Осветление цинка и кадмия Пассивирование цинка и кадмия Снятие кадмиевых и цинковых покрытий Снятие медных покрытий в хромовом ангидриде Снятие никелевых покрытий в серной кислоте Травление электрохимическое [c.86]
Алюминиевые сплавы. В качестве обычных примесей в алюминиевых сплавах, образующих при переходе в раствор катионы, можно указать медь, свинец, цинк, марганец и железо. Их качественное открытие проводится при помощи тех же реакций, какие указаны для таких же примесей в медных сплавах. Но в отличие от медных сплавов алюминиевые сплавы нерастворимы в азотной кислоте вследствие явлений пассивирования. При обработке алюминия азотной кислотой образуется пленка окиси, препятствующая дальнейшему растворению алюминия. Весьма своеобразно отношение алюминия к амальгамированию. Если поверхность алюминия натереть ртутью, то на амальгамированном месте появляются волокна, состоящие из гидроокиси алюминия, которая занимает большой объем. [c.225]
Одновременное осветление и пассивирование меди и ее сплавов можно проводить в растворе, содержащем 80—90 г л СгОз, 5—10 г л h3SO4, 2—5 г л Na l, в течение 10- 30 сек. [c.92]
Константа непрочности иона Ag( N)2 мала. Однако соответствующая ей концентрация ионов серебра в растворе настолько значительная, что при малом содержании в электролите свободного цианида возможно контактное осаждение серебра даже на меди и ее сплавах. Свободный цианид повышает электропроводность цианистого раствора, предупреждает пассивирование анодов и способствует получению осадка более тонкой структуры, вследствие повышения катодной поляризации. [c.205]
Медь h ее сплавы Химическое пассивирование Хим Пас [c.214]
Магний — очень электроотрицательный металл (1 ° = —2,37 в> и потому из конструкционных материалов наиболее коррозионно активен. Склонность к пассивированию позволяет ему быть стойким в растворах хромовой кислоты. Однако он не стоек в других кислотах, за исключением плавиковой, в которой на поверхности металла образуется нерастворимая в этих условиях защитная пленка, состоящая из Mg 2. Магний стоек в растворах аммиака и щелочей (до 50—60° С). Фосфаты образуют защитную пленку на магнии и его сплавах, повышая стойкость от разрушения в воде и водных растворах солей. Магний не стоек в органических кислотах, в нейтральных солевых растворах и даже в воде, особенно, если она содержит углекислоту. Хлорсодержащие флюсы при попадании в сплав сильно повышают скорость коррозии отливки. Контакт с электроположительными металлами, а также загрязнение магния железом, никелем, медью и другими металлами с низким перенапряжением водорода повышают скорость коррозии. Цинк, свинец, кадмий,-марганец и алюминий менее опасны в этом отношении. В атмосферных условиях в отличие от растворов электролитов магний корродирует с кислородной деполяризацией. Легко окисляется на воздухе при повышенных температурах. [c.57]
Пассивирование меди и ее сплавов. Обезжиренные и протравленные в 10—20-процентном растворе Нг504 детали пассивируют в течение 10—30 сек при комнатной температуре в растворе, содержащем 90—100 г/л КгСгаО, и 25—30 мл/л Н2504 (уд. вес 1,84). Медные гальванические покрытия можно пассивировать в растворе, содержащем 150—200 г/л КгСггО, и 15—20 г/л Н2504. При выдержке деталей в течение 1 мин растворяется слой меди толщиной около 1 мкм. [c.91]
Ннкель и хром в средних и жестких условиях эксплуатации сочетаемы с хромом, никелем, серебром, золотом, медью и ее сплавами, кад.мием и цинком, пассивированными оловом и оловянно-свинцовым припоем, сталью фосфатированной и окрашенной, алюминием и его сплавами, анодированными и окрашенными (для эксплуатации в морских условиях — с хромом, никелем, цинком фосфатированным и окрашенным, сталью коррозионно-стойкой или фосфатированной и окрашенной, а в тропиках — с хромом, никелем, сталью коррозионно-стойкой, серебром, золотом, платиной, палладием, родием). [c.11]
КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ МАТЕРИА л Ы — материалы, отличающиеся повышенной коррозионной стойкостью. Различают К. ы. конструкционные (металлические, неметаллические, композиционные), используемые для изготовления конструкций, и защитные, предохраняющие металлические сооружения от коррозии. Материалы, обладающие повышенной хим. стойкостью к активным газовым средам при повышенных т-рах, обычно выделяют в разряд жаростойких материалов (см. также Коррозия металлов. Коррозия бетона, Защитные покрытия). К м е т а л л и ч е с к и м К. м. относятся стали, чугуны, сплавы на основе никеля, меди (бронзы, латуни), алюминия, титана, циркония, тантала, ниобия и др. Их стойкость против электрохимической коррозии в принципе можно повышать увеличением термодинамической стабильности или торможением катодного и анодного нроцессов. На практике повышения коррозионной стойкости технических сплавов обычно добиваются легированием, тормозящим анодный процесс, т. е. улучшающим пассивационные характеристики (см. Пассивирование), обусловливая возможность самопассивиро-вания сплава в условиях эксплуатации. Наиболее легко пассивируются хром и титан. Повышенная способность хрома к пассивации нри его введении в менее пассивирующиеся металлы, напр, железо, может передаваться сплаву. На этом принципе основано получение нержавеющих сталей. Чем больше введено хрома, тем выше коррозионная стойкость [c.625]
Анодное пассивирование облегчается, если медь легирована никелем. Нижний предел содержания никеля, при котором медноникелевые сплавы становятся пассивными, составляет 35—40 вес.%. При дальнейшем увеличении содержания никеля плотности анодного тока, необходимые для пассивирования системы Си—Ni (например, в 3% растворе Ыаг504 при комнатной температуре), быстро падают до малых значений и при содержании никеля [c.254]
Никелевохроможелезные сплавы. Инконель и содержащий молибден сплав нионель (40Ni31Fe21 r3Mo) при комнатной температуре обнаруживают хорошую стойкость в серной кислоте. Одной аэрации недостаточно для пассивирования сплавов пассивирование происходит под действием незначительного количества солей-окислителей (трехвалентного железа или двухвалентной меди), присутствующих как примеси или образующихся в процессе травления сплавов, содержащих медь (рис, 5.25). [c.371]
Полное пассивирование характерно как для анода, из сплава меди с оловом, так и для чистого олова. Величина предельного тока, при котором наступает полная пассивность анода, незначительно меняется с увеличением содержания в аноде олова, и во всех случаях близка к значениям, соответствующим предельному току для оловянного анода. Это указывает на то, что пассивация бронзовых анодов в станнатноцианистом электролите зависит от наличия в них олова. [c.101]
Вследст1В1ие высокого электроположительного стандартного потенциала золота и большой склонности его к пассивированию покрытия золотом не создают электрохимической защиты от коррозии не только железа, меди и ее сплавов, но и серебра. [c.184]
Пайка алюминия с применением активных флюсов принципиально не отличается от пайки меди и стали тугоплавкими припоями. Остатки флюсов для алюминия вызывают сильную коррозию металлов, поэтому паяные швы необходимо тщательно очищать путем промывки сначала в горячей (80° С), а затем в холодной воде. После промывки детали выдерживают для пассивирования 10— 15 мин в 2%-ном водном растворе фосфорного ангидрида. Для при-паивания к меди, стали и их сплавам алюминий предварительно лудят чистым цинком, после чего выполняют пайку обычным способом. [c.240]
Растворы № 1—3 применяют перед нанесением различных покрытий на детали, изготовленные из углеродистой стали и медных сплавов, а также для медных и никелевых покрытий раствор № 4 — для стальных термообработанных деталей, пружин и тонкостенных деталей раствор № 5 — для цинковых сплавов, а раствор № 6 — для цинковых и кадмиевых покрытий после обезводорожива-ния перед нанесением хроматных пленок (пассивирование) раствор № 7 — для деталей из медных сплавов, а также покрытий медью, латунью, серебром перед нанесением покрытий серебром и золотом в цианистых электролитах раствор № 8 — перед палладированием или роди-рованием серебряных покрытий раствор № 9 — перед палладированием или родированием никелевых покрытий. [c.83]
Хром относится к числу электроотрицательных металлов и в контакте с железоуглеродистыми сплавами должен был бы служить анодом. Однако, обладая склонностью к пассивированию, хром в атмосферных условиях приобретает свойства благородных металлов и в паре железо—хром является катодом. Поэтому покрытие хромом защищает стальные изделия от коррозии только механически при условии полной беспористости осадка. Крупным недостатком отложений хрома как раз и является их значительная пористость, которая в условиях воздействия агрессивной среды может привести к разрушению основного металла. Поэтому для более надежной защиты железоуглеродистых сплавов от коррозии при декоративном хромировании применяют подслой из меди, никеля или обоих металлов вместе. Толщина слоя хрома при декоративном хромировании не превышает, как правило, 1—2 мк, достаточных для длительного сохранения красивой блестящей по-аерхнэсти изделий. [c.124]
Изделия из алюминия и его сплавов обрабатывают в смеси ортофосфорной кислоты (500—1100 г/л), хромового ангидрида (30—80 г/л), серной кислоты (250— 500 г/л плотность раствора 1,63—1,72 г/см ). Медь и ее сплавы полируют в растворе ортофосфорной кислоты (850—900 г/л) с добавлением хромового ангидрида (100—150 г/л плотность раствора 1,60—1,61 г/см ). В качестве материалов для катодов используются сталь марки 12Х18Н9Т, алюминий и свинец. Эффект сглаживания поверхности при электрохимическом полировании обусловлен тем, что скорость травления металла на микровыступах больше по сравнению с микроуглублениями вследствие различных условий пассивирования поверхности в растворах. В микроуглублениях образуется пассивная, более толстая и устойчивая пленка, которая растворяется медленнее, чем на микровыступах. [c.162]
chem21.info
Пассивирование - медь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Пассивирование - медь
Cтраница 1
Пассивирование меди может происходить из-за: 1) низкого рН раствора; 2) контакта поверхности с кислородом воздуха; 3) повышения температуры раствора. При этом изменяется окраска медного слоя - цвет из характерного медного переходит в желтый, коричневый, зеленый, фиолетовый. [1]
Легкость пассивирования меди в растворах с глицерином и цитратом при рН 13 0 - Н 13 5 связана, возможно, с восстановлением Си ( II) до Си20 самими лигандами. Образование Си2О путем восстановления Си ( II) формальдегидом более вероятно при низких рН раствора или низкой концентрации СН2О, когда восстанавливающая способность формальдегида меньше. [2]
Легкость пассивирования меди в растворах с глицерином при рН 13 0 Ч - 13 5, связана, возможно, с восстановлением Си ( II) до Си2О самим лигандом. Образование Си2О путем восстановления Си ( II) формальдегидом более вероятно при низких рН раствора или низкой концентрации СН2О, когда восстанавливающая способность формальдегида меньше. [3]
К специальной подготовке поверхности относятся фосфатирование стали, анодирование и оксидирование алюминия, анодирование магния, пассивирование меди и нержавеющей стали. [5]
В главе IX изложены методы анализа растворов для осветления кадмия и цинка в едком натре, в хромовом ангидриде, алюминия в азотной кислоте, а также раствора для пассивирования кадмия и цинка и раствора для пассивирования меди и ее сплавов. [6]
Приготовление растворов: - хроматирования цинковых и кадмиевых покрытий, - травления меди и ее сплавов, - выщелачивания магниевых сплавов, - удаления недоброкачественных медных, никелевых, кадмиевых, анодноокисных и фосфатных покрытий, - снятия травильного шлама, - пассивирования меди, - пассивирования цинковых сплавов, - пассивирования сталей, - наполнения фосфатного покрытия сталей. [7]
Помимо увеличения доступной удельной поверхности, перед нанесением твердой смазки металлические детали целесообразно подвергать операциям для защиты от атмосферной коррозии. Сюда относятся фосфати-рование стали, анодирование алюминия, пассивирование меди и медных сплавов. Имеются указания, что получаемые при этом пленки обладают антифрикционными свойствами, а также увеличивают адгезию лакокрасочных покрытий. [8]
Установлено, что пассивные пленки состоят из закиси меди; закись-меди восстанавливается формальдегидом лишь при высокой щелочности среды. При повышении рН раствора до 12 5 поверхность меди сохраняется активной. Установлено также, что повышение температуры до 30 С и выше при барботировании воздухом также приводит к быстрому пассивированию меди. [9]
В щавелевой кислоте медь корродирует сильно. При комнатной температуре сухой хлор, фтор, бром и иод не вызывают заметной коррозии меди, а влажные они становятся агрессивными. Сера и сернистые соединения, а также аммиак и аммиачные соединения сильно разрушают медь. В атмосфере воздуха, в воде, нейтральных сульфатных и в слабощелочных ( без доступа кислорода) растворах медь устойчива. В растворах КМпО4 и I C O, происходит пассивирование меди. Медь устойчива против коррозии в пресных водах, горячей и холодной. Особенно она пригодна для транспортировки мягких вод с высоким содержанием растворенного кислорода и с небольшим содержанием углекислоты и солей марганца. Медь стойкая также в деаэрированных горячих и холодных разбавленных растворах серной, фосфорной и уксусной кислот. Медь не устойчива в окислительных кислотах, например в HNO3, в горячей концентрированной h3SO4 и в аэрированных неокислительных кислотах ( включая углекислоту), в МН4ОН, содержащем О2, в аминах. [10]
Особого внимания заслуживает поведение фракции метано-нафтеновых углеводородов в присутствии высокомолекулярных меркаптанов. Октаде-цилмеркаптан сравнительно не на много снизил расход кислорода и число омыления, одновременно вызвав образование в масле мелкодисперсного осадка. В присутствии же додецилмеркаптанов ( нормального и третичного) процесс окисления практически был полностью остановлен. В связи с легким потемнением поверхности меди мы предположили, что меркаптаны пассивируют катализатор или вызывают образование на его поверхности защитной пленки. На рис. 8 наглядно показано, что наше предположение о пассивировании меди оказалось неправильным. Оба меркаптана очень сильно ингибируют окисление весьма нестабильной метано-нафтеновой фракции независимо от наличия меди. При этом было замечено, что масло без додецилмеркаптана окислялось с образованием легкой мути ( реакционная влага), а в присутствии меркаптана выделялось значительное количество влаги. Вода могла образоваться в результате окисления самого додецилмеркаптана в соответствующий дисульфид, который, возможно, и является ингибитором. [12]
Страницы: 1
www.ngpedia.ru
Железо пассивация анодная - Справочник химика 21
Имеется, однако, много примеров, когда потенциал иассивации нельзя связать с образованием ни одного из известных для данного металла оксидов. Так, иапример, для железа потенциал пассивации железный электрод здесь является анодом, такая разница обусловлена значительной анодной поляризацией. Но такое объяснение отпадает, потому, что потенциал активации железа также равен +0,58 В, хотя железный электрод поляризуется в данном случае катодно. В связи с этим предположили, что, несмотря на преимущественное растворение железа в виде двухвалентных ионов, оксидная пленка может образоваться при участии иоиов железа с валентностью более трех. Это возможно при условии постепенного окисления железа избытком кислорода в поверхностном слое. В подобном оксидном слое могут поэтому находиться наряду с оксидами F O и РегОз также высшие оксиды, наиример КеОг, которым отвечают более положительные потенциалы. Аналогично объясняется и пассивация никеля. [c.482] При пассивации железа концентрированной азотной кислотой и при его анодной поляризации в серной кислоте возникает одинаковый Фладе-потенциал, что свидетельствует о принципиальном [c.75]Способность к пассивации делает алюминий весьма стойким во многих нейтральных и слабокислых растворах, в окислительных средах и кислотах. Хлориды и другие галогены способны разрушать защитную пленку, поэтому в горячих растворах хлоридов, в щелевых зазорах алюминий и его сплавы могут подвергаться местной язвенной и щелевой коррозии, а также коррозионному растрескиванию. Коррозионная стойкость алюминия понижается в контакте с медью, железом, никелем, серебром, платиной. Столь же неблагоприятное влияние оказывают и катодные добавки в сплавах алюминия. Для алюминия характерно высокое перенапряжение водорода, которое наряду с анодным торможением (окисная пленка) обеспечивает высокую коррозионную стойкость. Примеси тяжелых металлов (железо, медь) понижают химическую стойкость не только из-за нарушения сплошности защитных пленок, но и вследствие облегчения катодного процесса. [c.73]
Согласно второй точке зрения, металлы, пассивные по определению 1, покрыты хемосорбционной пленкой, например, кислородной. Такой слой вытесняет адсорбированные молекулы НаО и уменьшает скорость анодного растворения, затрудняя гидратацию ионов металла. Другими словами-, адсорбированный кислород снижает плотность тока обмена (повышает анодное перенапряжение), соответствующую суммарной реакции М гё. Даже доли монослоя на поверхности обладают пассивирующим действием [16, 17]. Отсюда следует предположение, что на начальных этапах пассивации пленка не является диффузионно-барьерным слоем. Эту вторую точку зрения называют адсорбционной теорией пассивности. Вне всякого сомнения, образованием диффузионно-барьерной пленки объясняется пассивность многих металлов, пассивных по определению 2. Визуально наблюдаемая пленка сульфата свинца на свинце, погруженном в НаЗО , или пленка фторида железа на стали в растворе НР являются примерами защитных пленок, эффективно изолирующих металл от среды. Но на металлах, подчиняющихся определению 1, основанному на анодной поляризации, пленки обычно невидимы, а иногда настолько тонки (например, на хроме или нержавеющей стали), что не обнаруживаются методом дифракции быстрых электронов . Природа пассивности металлов и сплавов этой группы служит предметом споров и дискуссий вот уже 125 лет. Представление, что причиной пассивности всегда является пленка продуктов реакции, основано на результатах опытов по отделению и исследованию тонких оксидных пленок с пассивного железа путем его обработки в водном растворе К1 + или в ме-танольных растворах иода [18, 19]. Анализ электроно рамм пле- [c.80]
Согласно адсорбционной теории, пассивность хрома и нержавеющих сталей, благодаря их повышенному сродству к кислороду, может достигаться путем непосредственной хемосорбции кислорода из воздуха или водных растворов. Количество кислорода, адсорбированного таким образом, имеет тот же порядок величины, что и пассивная пленка на железе, образованная путем анодной пассивации или пассивации в концентрированной азотной кислоте или хроматах [27]. Сходным образом атмосферный кислород может адсорбироваться непосредственно на железе и запассивировать его в аэрируемых щелочных растворах, а также в растворах близких к нейтральным с повышенным парциальным давлением кислорода . [c.82]
Процесс пассивации железа в карбонатных растворах впервые изучался Дж. Томасом и др. [216]. При этом обнаружены два максимума тока на анодной потен- [c.65]
Например, пассиваторы восстанавливаются на катодных участках, при плотности тока, обеспечивающей на анодных участках плотность анодного тока необходимую для пассивации (10— 20 А/см в случае железа). Пассиватор, восстанавливаясь на больших катодных поверхностях, вызывает образование пассивной пленки на небольших анодных участках. [c.76]
Природа пассивности металлов до конца не выяснена. Ясно, однако, что это явление вызвано образованием хемосорбционных и фазовых оксидных или солевых пленок, возникающих при растворении металлов. Образование оксидных пленок — причина устойчивости многих металлов, например алюминия. Из рис. IX. 6 видно, что скорость коррозии можно уменьшить, если сдвинуть потенциал металла в область пассивности, т. е. при помощи анодной защиты металлов. Для этого прибегают к анодной поляризации металла от внешнего источника тока. Анодную защиту осуществляют также, напыляя более благородный металл на защищаемый, используя благородные металлы в качестве легирующих добавок или протекторов. В результате основной металл поляризуется анодно и переходит в пассивное состояние. Переход в пассивное состояние может вызвать присутствие в растворе окислителей, например кислорода и др. (рис. IX. 6). Так, пассивацию железа вызывают концентрированные HNOa и h3SO4, что позволяет использовать железную тару для перевозки серной и азотной кислот. Образование оксидных слоев сильно влияет не только на анодное растворение металлов, но приводит к ингибрированию и многих других электродных процессов. Поэтому изучение механизма пассивации, процессов образования, роста и свойств оксидных слоев на металлических электродах — важная задача современной электрохимии. [c.258]
Ультразвук также оказывает значительное влияние на коррозию металлов, вызывая перемешивание, изменение структуры двойного электрического слоя, десорбционное воздействие, местное повышение температуры, механические напряжения. Преобладание того или иного из перечисленных эффектов определяет конечный эффект воздействия ультразвука на коррозию. В одних случаях ультразвук затрудняет пассивацию металлов (при анодном растворении железа, меди, стали) в результате десорбции кислорода, в других — облегчает пассивацию из-за удаления с поверхности металла активаторов. [c.10]
Предварительная катодная поляризациясвежезачищенного никелевого электрода замедляет наступление пассивации, анодная поляризация заметно ускоряет ее. До начала выделения кислорода протекает один анодный процесс с участием металла — растворение никеля с одновременным окислением его поверхности до образования фазового окисла. Этот процесс начинается в области потенциалов от +0,1 в и выше, имеет максимальную скорость прн потенциале +0,2 в, а затем замедляется. С течением времени переход ионов никеля в раствор полностью прекращается и наступает пассивация. При этом потенциал электрода быстро смещается в положительную сторону и начинается выделение кислорода. Длительность и интенсивность растворения никеля в щелочи до наступления пассивации зависят от условий анодной поляризации. Как и для железа, повышение температуры и концентрации щелочи тормозит пассивацию. В интервале температур 60—90°С скорость растворения никеля до наступления пассивации почти в 2 раза больше, чем при 20—60° С, хотя абсолютное увеличение растворимости никеля с повышением температуры невелико. При 130° С растворение никеля продолжается в течение 5 ч без заметной пассивации. [c.213]
В основе метода анодной защиты лежит пассивация поверхности металла при наложении анодного тока. Анодный ток вызывает анодную поляризацию, т.е. возрастание электродного потенциала, и должен быть таким, чтобы превысить потенциал пассивации. Однако, если электродный потенциал слишком увеличивается, то область пассивности может оказаться пройденной и тогда начинается питтиигообразование или так называемая транспассивная коррозия (перепассивация). На практике анодную защиту больше всего применяют для нержавеющей стали, т.е. сплава железа с хромом, который обладает ярко выраженными пассивационными свойствами. Ее применяют также для титана и в некоторых случаях для углеродистой стали. [c.71]
Однако в некоторых случаях на анодной поляризационной кривой можно наблюдать не один, а несколько участков спада тока, что позволяет говорить о возможности существования нескольких потенциалов пассивации. Если критические токи пассивации имеют очень высокие значения, как это наблюдается в случае железа, то истинной пассивации процесса может предшествовать его торможение за счет пересыщения приэлектродного слоя раствора продуктами растворения. Это приводит к появлению на кривой зависимости скорости растворения от потенциала предельного тока, предшествующего истинной пассивации. [c.15]
В табл. 2.3 представлены теоретически возможные (если процесс обусловливается только диффузией влаги и кислорода к поверхности металла) и реально наблюдаемые (графа 4) скорости коррозии железа. Сопоставление полученных данных показывает, что диффузионный перенос влаги и кислорода через пленку не может лимитировать развитие коррозионного процесса под полимерной пленкой. Реально наблюдаемые величины коррозионных потерь не соответствуют рассчитанным величинам, что можно объяснить пассивацией железа и торможением анодного процесса [49]. [c.31]
Продвижение анионов через пленку менее вероятно, чем продвижение катионов, обладающих значительно меньшими размерами. Для прохождения ионов через кристаллическую решетку оксидов при комнатной температуре необходим градиент потенциала порядка 10 В/см. В то же время скачок потенциала при пассивации многих металлов обычно составляет 0,5—1,5 В. Следовательно, толщина пленки не должна превышать 5—15 10" см. При этом металлы, например железо, никель, хром, в пассивном состоянии продолжают медленно растворяться, а толщина пленки стабилизируется. По мере утолщения пленки все в большей степени затрудняется продвижение через нее ионов. Соответственно, если сохранить неизменной плотность тока, произойдет сдвиг анодного потенциала в [c.368]
Процесс состоит в том, что луженое железо (белая жесть) помещается в электролизер и анодно поляризуется. Олово переходит в раствор и осаждается на катоде. Электролит должен быть таким, чтобы обеспечить растворение олова при одновременной пассивации железа анода. Таким электролитом служит раствор едкого натра. [c.121]
Пассивирующее действие галоидов выражается в резком замедлении анодной реакции — ионизации металла. Как и в случае пассивации металла кислородом, здесь образуется адсорбированное химическое соединение галоида с железом, вытесняющее с поверхности другие адсорбированные частицы при этом емкость электрода уменьшается. Как показывают определения, проведенные с помощью радиоактивного индикатора, [c.446]
При определенных условиях для защиты металла используют не катодную, а анодную поляризацию. Подобная анодная защита может обеспечить образование и сохранение на металле пассивной пленки в условиях, когда самопроизвольная пассивация не происходит (железо в концентрированной серной кислоте, нержавеющая сталь в неокислительных кислотах). [c.478]
Следует отметить, что при известных условиях адсорбция может привести к пассивации и тогда, когда ингибитор не восстанавливается. В этом случае, однако, требуется либо присутствие в коррозионной среде каких-нибудь других окислителей, либо наложения-некоторой анодной поляризации. Примером могут служить бензоат-ионы, которые при определенных условиях переводят металл, в частности железо, в пассивное состояние и обеспечивают его защиту от коррозии [14 194 195 205 239]. При этом оказывается, что смещение потенциала в положительную сторону и пассивное состояние металла достигаются лишь в присутствии растворенного кислорода и при определенной минимальной степени покрытия поверхности металла ингибитором. Чем положительнее потенциал образца, тем меньшие объемные концентрации ингибитора требуются для достижения такой степени покрытия. После того, как металл запассивирован на его поверхности не обнаруживается значительных количеств бензоата. Можно предположить поэтому, что при смещении потенциала в положительную сторону и формировании оксидной пленки относительно слабо связанные с поверхностью ионы бензойной кислоты (их удельный заряд мал, а специфическая адсорбиру-емость выражена слабо) вытесняются либо ионами гидроксила, обладающими большим удельным отрицательным зарядом и повышенной специфической адсорбируемостью, либо атомами кислорода, либо растущей пленкой оксида. [c.51]
Потенциалы металлов группы железа в растворах их солей не соответствуют расчетным равновесным потенциалам, так как они менее отрицательны и неустойчивы. Токи обмена значительно снижены из-за наличия пассивирующих пленок. При анодной поляризации даже в нейтральных растворах собственных солей эти металлы склонны к сильной пассивации, которая может привести к значительному снижению Вта. [c.402]
Образовавшиеся частицы оксида магния осаждаются на поверхности мелких капель металла и увлекают их в гялам. Попадание оксида магния на катод вызывает его пассивацию. На количестве осаждаемого металла сказывается состояние стальной поверхности катода. Чистая поверхность катода хорошо смачивается магнием и на ней образуются крупные капли осажденного металла. Образование пассивирующей пленки на катоде, состоящей в основном из оксида магния и дисперсного железа, способствует образованию мелких корольков металла. Покрытые оксидом магния корольки уносятся в анодную зону, где постепенно окисляются хлором. Добавки фторидов кальция и натрия благоприятствуют образованию более крупных капель магния за счет десорбции оксида магния с мелких частиц металла. Пассивную пленку очищают механически или посредством выделения щелочного металла на катоде при электролизе обедненного электролита. После очистки катода и добавки свежей порции хорошо обезвоженного электролита выделяющийся магний вновь смачивает поверхность катода. [c.146]
Все эти результаты, хорошо согласующиеся с данными последних исследований, позволяют связать пассивное состояние металлов с наличием на их поверхности хемосорбированных слоев кислородсодержащих частиц I 8,80 > 108]. Для хрома [ 109, 110] и никеля [ 1Ц] установлено, что пассивация обеспечивается наличием на поверхности металла примерно монослойных покрытий. Для железа, по-видимому, характерно образование более толстых слоев [112]. Уже сравнительно давно было отмечено [ 1,3,8] J что отсутствие зависимости (или слабая зависимость) стационарной скорости растворения пассивного металла от потенциала ни в коей мере не характеризует истинную кинетику самого процесса растворения. В этом случае влияние потенциала является более сложным, поскольку его рост 1фиводит не только к обычному ускорению анодного растворения металла, но и к изменению состояния металлической поверхности, которое равноценно повышению перенапряжения того же процесса. По-видимому, в случае железа и хрома эти эффекты полностью компенсируют друг друга, что и приводит к независимости стационарной скорости растворения этих металлов в пассивном состоянии от потенциала. Поскольку, однако, характерное для каждой величины потенциала стационарное состояние поверхности устанавливается относительно медленно, эти два эффекта удается разделить, если применить метод быстрого наложения поляризации. Так, например, для хрома ШО показано [ 8], что при быстрых измерениях (постоянное состояние поверхности) сохраняется [c.25]
Добавка к сернокислотным растворам уротропина позволила резко снизить плотность критического тока пассивации и плотность анодного критического тока непрерывно деформируемого сплава железа с алюминием и хромом [78], сделав эти величины малочувствительными к степени деформации. [c.153]
Из (121) видно, что фа (lg /а) прямолинейна. Однако железо ведет себя аномально, и около потенциала пассивации фц анодный процесс перестает подчиняться равенству (121). Скорость коррозии существенно уменьшается, достигая минимума при полной пассивации фцц, вызванной торможением анодного процесса. Переход в пассивное состояние можно объяснить поляризацией электродов или образованием защитной пленки, препятствующей переходу катионов в нефтепродукт. С учетом поляризации [c.109]
Возникновение пассивного состояния металла определяется не только окислительной способностью агрессивной среды. Из-нестны случаи пассивации металлов и в нсокпслительиой среде, например молибдена в соляной кислоте, магния в плавиковой кислоте и др. Пассивное состояние наступает также, как было указано в гл. 1П, вследствие аиодной поляризации металла, [роцессу пассивации способствует увеличение анодной нлотно-сти тока. Во многих случаях ири достижении некоторой плотности тока происходит внезапный переход электрода в пассивное состояние (например, железа в концентрированном растворе NaOH при повышенной температуре). [c.60]
В группу пассиваторов входят неорганические окислители, имеющие свойство в контакте с железом реагировать медленно, хотя под действием катодного тока они восстанавливаются довольно быстро. Пассиваторы адсорбируются на поверхности металла, увеличивая эффективную катодную поверхность. Чем выше концентрация пассиватора, тем легче он адсорбируется, тем меньше становятся анодные участки, что способствует увеличению анодной поляризации и полной пассивации. Для образования пассивной пленки на железе, погруженном в 0,1 % К2СГО4, требуется около 0,5—2 ч, причем в аэрируемом растворе этот процесс идет быстрее . [c.76]
Электрохимические исследования зависОлости изменения потенциала во времени, а также снятие поляризационных кривых подтверждай описанный механизм защитного действия восстановление нитротерефталатов в катодном,процессе и пассивацию поверхности железа в анодном. [c.15]
Исходя из этого, всю кривую ВО можно было бы назвать кривой питтингообразования (несовершенной полировки). Повышение анионной концентрации приводит к тому, что переход от пассивного состояния к анодному полированию наступает при менее ооложительных потенциалах. Интересно отметить, что в окрестностях точки В при относительно не-, больших вариациях потенциала и концентрации анионов следует ожидать всех трех типов поведения металлического анода, т. е. активного растворения, пассивации и анодной полировки. Верхняя часть диаграммы Хора относится к переходам от пассивного состояния к так называемой перепассива-ции. Такие переходы, однако, возможны для металлов, обладающих несколькими ступенями окисления, наподобие железа, никеля или хрома, для которых явление перепасси-вации изучено наиболее достоверно. [c.103]
Ультразвук в одних случаях затрудняет наступление пассивности металлов (при анодном растворении железа, меди, кадмия, стали Х18Н9) в результате десорбции кислорода и диспергирования защитных пленок, а в других случаях (А1 и Ni в NaaS04, Fe в NaOH + СГ) облегчает пассивацию, по-видимому, из-за удаления с поверхности металла активаторов. [c.369]
Показано, что для пассивации железа молибдатами и воль-фраматами, которые проявляют ингибирующие свойства в растворах, близких к нейтральным, также требуется наличие растворенного кислорода [12, в отличие от случая хроматов и нитритов. Растворенный кислород способствует созданию катодных участков в количестве, достаточном для пассивации ограниченного числа остающихся анодных участков, на которых с повышенной скоростью протекает восстановление М0О4 или WO4". В отсутствие кислорода /крит на этих участках не достигается. [c.264]
Нитрит натрия. Как уже отмечалось, самый простой, доступный и весьма эффективный ингибитор для защиты стали в воде — нитрит натрия. Механизм его действия состоит в торможении анодного процесса, а эффективная защита может быть достигнута только тогда, когда анодный процесс подавлен полностью. Замедление анодного процесса происходит за счет пассивации железа оксидной пленкой РегОд, образовавшейся на поверхности стали при окислении нитритом. При малых концентрациях нитрита натрия в водном растворе большая часть поверхностн экранируется и скорость анодного процесса на открытых участках увеличивается, так как облегчается процесс восстановления кислорода. [c.82]
Дрейли и Разер 2, 8] объясняют наблюдаемые факты тем, что выделяющийся на поверхности раздела металл—оксид газообразный водород разрушает защитную оксидную пленку. Если алюминий контактирует с более электроотрицательным металлом либо легирован никелем или железом, то можно предполагать, что ионы Н+ разряжаются на катодных участках, а не на алюминии, и оксидная пленка остается неповрежденной. Однако полезное действие катодных участков можно также объяснить [91 анодной пассивацией или катодной защитой алюминия. Это влияние сходно с действием легирующих добавок платины и палладия (или контакта с ними) на нержавеющую сталь аналогичным образом эти металлы пассивируют также титан в кислотах (см. разд. 5.4). [c.344]
Чем меньше содержание в ферромарганце железа, тем лучше растворяется анод, меньше его пассивация и выше выход перманганата калия по току. В процессе анодного растворения ферромарганца содержаш,иеся в нем углерод и кремний окисляются до СОг и Si02. [c.205]
В настоящее время железные аноды нашли промышленное применение при электроизвлечении сурьмы из сульфидно-щелочных электролитов. В случае анодной поляризации железа уже при ф = 0,55 в начинается их пассивация. Применение железных анодов вызывает необходимость работать с большими плотностями тока г а> >1200 а/м . Потенциал анода при этом превышает 1 в, т. е, значительный расход энергии связан с преодолением анодных торможений. Изучение поведения железного электрода, поверхность которого запассивирована нанесением слоя окисла Рез04 (химическим воронением), показало, что вороненые аноды более устойчивы в суль-фидно-щелочных электролитах. Так как при одной и той же плотности тока потенциал вороненого анода отрицательнее потенциала железного анода, то это позволяет пропорционально уменьшить расход электрической энергии. [c.529]
Состав раствора электролита. Концентрация гидроксида калия в растворе электролита оказывает существенное влияние на процесс анодного растворения марганца. С одной стороны она должна обеспечивать активное растворение марганца и не приводить к растворению железа из ферромарганцевого анода, с другой — исключить разложение образующегося КМПО4. Оптимальная концентрация КОН в растворе электролита составляет 17—25%. Добавление в раствор до 3—5% МзаЗЮз уменьшает количество диоксида марганца в шламе и устраняет пассивацию анода. [c.182]
Пассивации метзитлов сопутствует сдвиг их потенциалов в положительную сторону. Пассивность железа, стали и других металлов можно вызвать электрохимическим путем с помощью анодной поляризации (например, в разбавленной серной кислоте при наложении постоянного тока определенной плотности). Указанное явление положено в основу анодной защиты. [c.51]
Анодное растворение сталей и чугунов в различных растворах кислот и солей связано с пассивацией их поверхности.. - В настоящее время пассивное состояние металлов объясняют пленочной и адсорбционной теориями, которые не противоречат, а лишь дополняют друг друга [200, 227, 282 - 286]. Пленочная теория пассивности исходит из возможности образования на поверхности железа при определенных значениях потенциала пленки, состоящей из труднорастворимого ( Се20з и легкорастворимого оксида Например, начало пассивации железа в раство- [c.72]
chem21.info
Пассивирование никелевых сплавов - Справочник химика 21
Никелевые покрытия. Химическая устойчивость никеля в различных средах обусловлена сильно выраженной способностью его к пассивированию. Никелевые покрытия защищают стальные изделия от коррозии только механически при отсутствии в них пор. Эти покрытия используют для защиты от коррозии деталей из стали и цветных металлов (медь и ее сплавы), декоративной отделки поверхности, а также для повышения износостойкости трущихся поверхностей. Никелевые покрытия нашли широкое применение в машиностроении, приборостроении, радиотехнической и автомобильной промышленности. [c.88] Замене платиновых электродов электродами из более дешевых металлов посвящено большое число работ. Кроме упомянутого авторами тантала, предлагались в кач( стве катодов сетки из вольфрама серебра хромово-никелевых сплавов , нержавеющей стали никеля, латуни, покрытой медью , и меди, покрытой серебром В качестве анодов предлагали пассивированное железо , хромированную сталь , свинец и графит Эти материалы не могут заменить платину во всех электро-аналитических осаждениях, но в отдельных случаях для осаждения того или иного металла они применялись с успехом. Доп. ред. [c.56]Травление труб из меди и медно-никелевых сплавов производится в растворах серной и соляной кислот или серной и азотной кислот с последующим пассивированием в растворе, содержащем хромовый ангидрид и серную кислоту. [c.25]
Наиболее широкое применение в гальванотехнике получил процесс никелирования. Никелем покрывают изделия из стали и цветных металлов (медь и ее сплавы) для защиты их от коррозии, декоративной отделки поверхности, повышения сопротивления механическому износу и ряда специальных целей. Широкому применению никелевого покрытия способствовали высокая его антикоррозионная стойкость в атмосфере, в растворах щелочей и некоторых органических кислот, что в значительной степени обусловлено сильно выраженной способностью никеля к пассивированию в этих средах. [c.404]
Никель, как и железо, способен к пассивации. Его пассивность в отличие от железа более устойчива и может возникать на воздухе, в водных растворах щелочи и при анодной поляризации. Добавка никеля к стали или чугуну обычно оказывает облагораживающее действие а черные металлы, их сплавы с никелем более стойки к коррозии. Пассивность никеля обусловлена образованием стойких окисных пленок, закрывающих поверхность металла и затрудняющих переход его ионов в раствор. В зависимости от способа пассивации строение и состав окисных пленок могут быть различны. Пассивность никеля может вызываться хемосорбцией гидроксильных или кислородных ионов иа поверхности металла, образованием его окислов и гидроокисей или других нерастворимых в данном растворе соединений. Пассивирование никеля при анодной поляризации определяется свойствами анионов электролита и сильно зависит от величины pH раствора чем больше его pH, тем скорее и полнее пассивируется металл . Пассивации способствуют также повышение анодной плотности тока, снижение температуры и наличие в растворе ионов никеля. Противоположное влияние на пассивацию никеля оказывает присутствие в электролите хлор-иона, сульфатов, карбонатов и других кислотных анионов 5 З", а также наличие примесей в металле Агрессивное действие ионов хлора и кислородсодержащих анионов проявляется тем сильнее, чем меньше концентрация щелочи. В растворах карбонатов никелевый анод нестоек. [c.212]
Скорость растворения сплавов зависит главным образом от их состава, электрохимической активности и электрохимических эквивалентов компонентов, составляющих сплав, а также от физико-химических параметров электролита. При увеличении содержания в сплаве хрома затрудняется нарущение его пассивного состояния при воздействии галоидных анионов [193]. Вследствие различия электрохимических эквивалентов компонентов сплава, их потенциалов растворения и способности к пассивированию во многих случаях при ЭХО происходит увеличение в поверхностном слое содержания более электроположительных составляющих (например, никеля, меди, молибдена). При этом в анодной поляризационной характеристике сплава может наблюдаться несколько участков, соответствующих пассивации его различных компонентов [178]. Это обусловливает необходимость обеспечения приблизительно одинаковой скорости растворения всех основных компонентов сплава при подборе электролита. Определенное влияние на процесс анодного растворения кроме химического состава сплава оказывает и его структура. Связь производительности электрохимической обработки сталей с их микроструктурой показана в работе [127]. При анодном растворении жаропрочных сплавов на никелевой основе отмечалось преимущественное растворение (растравливание) границ зерен вследствие их относительно более высокой активности. В зависимости от природы фаз, составляющих данный сплав, существенно различаются параметры возникающих на них пленок [117]. [c.34]
Травление меди и ее сплавов Декапирование стали электрохимическое Осветление цинка и кадмия Пассивирование цинка и кадмия Снятие кадмиевых и цинковых покрытий Снятие медных покрытий в хромовом ангидриде Снятие никелевых покрытий в серной кислоте Травление электрохимическое [c.86]
При никелировании деталей из цинковых и алюминиевых сплавов процесс необходимо проводить при таком значении катодного потенциала, который препятствовал бы переходу цинка или алюминия в раствор. Это осуществляется либо повышением начальной плотности тока, либо введением в электролит специальных добавок, повышающих катодную поляризацию. При нормальном течении процесса никелевые аноды растворяются с образованием растворимых солей никеля. Однако процесс этот тоже сопровождается значительной поляризацией. В неблагоприятных условиях анодный потенциал может достичь потенциала выделения кислорода (+0,3 в). Выделение кислорода приводит к окислению поверхности анодов, которые перестают растворяться. Происходит так называемое пассивирование анодов. Оно приводит к уменьшению содержания никеля в ванне и к снижению pH. [c.203]
Исследование анодного процесса показало, что применение никелевых анодов (совместно с оловянными) нецелесообразно, так как они покрываются зеленой пленкой гидрата закиси никеля, загрязняющей электролит, и электрохимически не растворяются. Растворение никеля на аноде наблюдалось только при повышенной концентрации цианистого натрия в электролите, равной примерно 0,5 н. Однако поддерживать постоянным содержание никеля в растворе при очень малой допустимой концентрации его оказалось почти невозможным. Поэтому в качестве анодов следует применять чистое олово, предварительно пассивированное, или олово в комбинации с нерастворимым металлом (нержавеющая сталь) для предупреждения образования двухвалентных конов олова. На основании проведенного исследования можно рекомендовать следующие условия электроосаждения сплава олово — никель с содержанием никеля 5—12%. [c.91]
Растворы № 1—3 применяют перед нанесением различных покрытий на детали, изготовленные из углеродистой стали и медных сплавов, а также для медных и никелевых покрытий раствор № 4 — для стальных термообработанных деталей, пружин и тонкостенных деталей раствор № 5 — для цинковых сплавов, а раствор № 6 — для цинковых и кадмиевых покрытий после обезводорожива-ния перед нанесением хроматных пленок (пассивирование) раствор № 7 — для деталей из медных сплавов, а также покрытий медью, латунью, серебром перед нанесением покрытий серебром и золотом в цианистых электролитах раствор № 8 — перед палладированием или роди-рованием серебряных покрытий раствор № 9 — перед палладированием или родированием никелевых покрытий. [c.83]
Никелевые или никельсодержащие сплавы, а также высоко-легированиые стали, склонны к пассивированию. На них образуются очень тонкие окисные пленки, которые хотя и допускают наложение на них гальванических покрытий, но часто действуют как разделительный слой, ослабляя прочность сцепления покрытия. [c.369]
По сравнению с покрытиями Со—Р, которые используют главным образом при изготовлении магнитных полуфабрикатов, сплав Ni—Р оказывается значительно менее пригодным для таких целей. Однако он имеет очевидное преимущество при решении вопроса об антикоррозионной защите деталей. Пористость покрытия толщиною 8—10 мкм такая же, как электролитического никеля толщиною 18—20 мкм. Антикоррозионные свойства сплавов, формированных в кислых растворах, лучше, чем в щелочных. Для уменьшения пористости и повыщения защитной способности покрытий рекомендуется применять двухслойное никелевое покрытие, причем перед осаждением второго слоя — проводить протирку поверхности никеля кашицей венской извести и активацию в НС1 (1 1). Таким путем число пор уменьшается в 42—45 раз [141, с. 100]. Весьма эффективной является пассивация однослойного покрытия в растворе, содержащем 60 мл/л Н3РО4 (плотность 1,7 кг/дм ) и 50 г/л СгОз, при 50—60 °С в течение 6 мин [143]. Дополнительной защитой может служить гидрофобизация пассивированного покрытия препаратом ГФЖ 136-41 по технологии, указанной далее применительно к оксидным покрытиям на стали. Стойкость против коррозии деталей, имеющих покрытие химическим никелем толщиною 3 мкм, подвергшейся пассивации, не уступает стойкости образцов с таким же покрытием толщиною 24 мкм, не подвергавшимся дополнительной обработке. [c.209]
Уменьшение анодной эффективности (см. табл. 75) может достигаться или путем повышения термодинамической стабильности анодной фазы (легирование меди золотом или никеля медью, переход от хромистых сталей к хромо-никелевым) или облегчением пассивирования анодной фазы, или введением легко пассивирующихся компонентов, как, например, при легировании хромом железа, никеля или их сплавов. [c.350]
chem21.info
Высокотемпературная пассивация - Справочник химика 21
Упомянутые выше эффекты, а также интенсификация окисления меди при наложении переменного тока указывают на большое сходство высокотемпературной пассивации металлов и поведения пассивирующих металлов в электролитах. [c.135]При окислении ряда металлов при постоянной достаточно высокой температуре с повышением парциального давления кислорода скорость окисления сначала увеличивается, а затем при достижении некоторого критического значения ро,—резко уменьшается (рис. 8) и в широком диапазоне давлений остается достаточно низкой. Явление уменьшения скорости газовой коррозии при повышении парциального давления кислорода называется высокотемпературной пассивацией. Пассивное состояние металла связывают с образованием на его поверхности совершенной пленки. [c.29]
Высокотемпературную пассивацию обнаруживают хромистые стали, медь, титан, цирконий и др. [c.29]При газовой коррозии возможна высокотемпературная пассивация, когда рост скорости но мере увеличения при некотором критическом меняется на резкое [c.12]
При инициировании КР существенную роль играет состояние поверхности стали. Высокотемпературные оксидные пленки, возникающие на сталях при термообработке, вследствие своей дефектности и хрупкости обычно сокращают время до КР в хлоридных средах. Также влияют пленки, образующиеся при дополнительной пассивации в азотной кислоте. [c.122]
Предварительное высокотемпературное окисление или пассивация поверхности изделий из нержавеющих сталей с целью образования защитной окисной пленки [4]. [c.34]
Когда высокотемпературные катализаторы заканчивают срок своей службы, необходимо их выгрузить. Эта процедура, описанная в гл. 9, должна учитывать экзотермическую природу окисления катализатора. В некоторых случаях, когда нет инертного газа, пассивация катализатора должна проводиться с контролируемой дозировкой кислорода (см. гл. 9)- Если катализатор находится в суль-фидированной форме (например, частично в виде FeS), то контакт с кислородом нежелателен вследствие реакции [c.127]
Подробно изучены высокотемпературная коррозия и пассивация N 5 Со, Си, Ре, Т1 и 2г в боратных и боросиликатных (оксидных) расплавах при 800... 1400 °С. Результаты исследования показали, что только 71 н способ ны пассивироваться образующимися на их поверхности пленками окислов ТЮа и 2гОа в обезвоженных оксидных расплавах. [c.376]
СКОРО тока пассивации сплавов Ре-Сг, к которым относятся и стали, существенно зависит от содержания в них хрома, ее эффективность возрастает с увеличением концентрации хрома в сплаве. Кислородная защита применяется при коррозии теплоэнергетического оборудования, эксплуатирующегося в воде при высоких параметрах (высокая температура и давление). На рис. 10.2 представлена зависимость скорости коррозии низколегированной стали от концентрации кислорода в высокотемпературной воде. Как видно, увеличение концентрации растворенного в воде кислорода приводит к первоначальному росту скорости коррозии, последующему ее снижению и дальнейшей стационарности. Ни вкие стационарные скорости растворения стали (в 10-30 раз ниже имеющих место без защиты) достигаются при содержании кислорода в воде 1,8 г/л. Кислородная защита металлов нашла применение в атомной энергетике. [c.296]
На рис. 3.43 приведены ВАХ высокотемпературного СК при различных температурах среды и концентрациях электровосстанавливающихся частиц. Из рис. 3.43 видно, что ток интегрирования СК линейно зависит от приложенного напряжения. При массовых концентрациях РЬСЬ в расплаве РЬСЬ—КС1—Li l ниже 5% токи интегрирования резко снижаются по причине возникновения пассивации, [c.145]
chem21.info
Алюминий и его сплавы пассивация
Следует, однако, иметь в виду, что потенциалы питтингообразования алюминия, алюминиево-магниевых и алюминиево-магниево-марганцевых сплавов в морской воде практически не зависят от их химического состава. Различие в поведении этих сплавов проявляется в том, что в морской воде у них устанавливаются неодинаковые потенциалы коррозии. У алюминиево-цинково-магниевых сплавов потенциал питтингообразования более отрицателен, чем у других алюминиевых сплавов. Для этога же сплава область пассивации наиболее узкая. Общим в коррозионном поведении всех алюминиевых сплавов в морской воде является то, что их коррозия, как правило, протекает с катодным контролем [18]. [c.29] Способность к пассивации делает алюминий весьма стойким во многих нейтральных и слабокислых растворах, в окислительных средах и кислотах. Хлориды и другие галогены способны разрушать защитную пленку, поэтому в горячих растворах хлоридов, в щелевых зазорах алюминий и его сплавы могут подвергаться местной язвенной и щелевой коррозии, а также коррозионному растрескиванию. Коррозионная стойкость алюминия понижается в контакте с медью, железом, никелем, серебром, платиной. Столь же неблагоприятное влияние оказывают и катодные добавки в сплавах алюминия. Для алюминия характерно высокое перенапряжение водорода, которое наряду с анодным торможением (окисная пленка) обеспечивает высокую коррозионную стойкость. Примеси тяжелых металлов (железо, медь) понижают химическую стойкость не только из-за нарушения сплошности защитных пленок, но и вследствие облегчения катодного процесса. [c.73]Большое значение для коррозионных процессов имеет способность металла образовывать на поверхности прочные оксидные пленки. Так, алюминий окисляется легче железа, но он более стоек к коррозии, так как окисляясь кислородом воздуха, покрывается плотной пленкой оксида. На этом явлении основана пассивация металлов, заключающаяся в обработке их поверхности окислителями, в результате чего на поверхности металла образуется чрезвычайно тонкая и плотная пленка, препятствующая оррозии. Примером может служить пассивация железа концентрированной азотной кислотой, открытая еще М. В. Ломоносовым, или. воронение стали в щелочном растворе нитрата и нитрита натрия. Пассивированием объясняется также химическая стойкость нержавеющих сплавов и металлов, на поверхности которых под действием кислорода воздуха образуется защитный слой оксидов, [c.148]
После сталей к числу наиболее распространенных материалов можно отнести алюминий и его сплавы. Алюминий обладает способностью к самопассивации в окислительных средах. Он стоек в воде и водных растворах солей, во влажных газах при pH растворов от 4 до 9, в концентрированных серной и азотной кислотах, во многих органических кислотах. Однако алюминий разрушается в средах, не обладающих окислительными свойствами. Легирование алюминия титаном повышает его способность к пассивации (рис. 53). [c.71]
На состав и строение пленок при пассивации оказывает влияние материал покрытия. Методом рентгенографии авторы работы [49] изучали состав хроматных пленок на стали с А1-2п-по-крытием, обладающим более высокими защитными свойствами в коррозионно-активных средах, чем покрытия на основе 99,9 % Zn. Для сравнения изучали пленки на алюминиевом сплаве 3003, плакированном алюминием. Было показано, что пленки на А1-и А1-7п-покрытиях обладают более высокой термодинамической стабильностью, чем пленки на цинковом покрытии, и состо- [c.50]
Для улучшения структуры осадка металла и предотвращения дендритообразования применяют сплав лития с алюминием. Однако в течение времени при циклировании электрода происходит старение сплава. Кроме того, примеси в алюминии вызывают пассивацию лития. Тем не менее применение сплава приводит к повышению эффективности анодного процесса, удается получить заряд до 1200 кКл/м , [c.220]
Добавка к сернокислотным растворам уротропина позволила резко снизить плотность критического тока пассивации и плотность анодного критического тока непрерывно деформируемого сплава железа с алюминием и хромом [78], сделав эти величины малочувствительными к степени деформации. [c.153]
Титан и его сплавы по своим механическим и физическим свойствам занимают промежуточное место между легкими металлами и их сплавами (на основе алюминия и магния) и сталями. Такая высокая склонность к пассивации титана и его сплавов обеспечивает им высокую коррозионную стойкость как в приморской атмосфере, так и в морской воде. [c.75]
В качестве материалов протекторов используют сплавы магния-с алюминием, цинком и марганцем алюминия с цинком, магнием, марганцем цинка с алюминием. Основная цель легирования — получение устойчивых электрохимических характеристик, высокой токо-отдачи и технологичности при изготовлении и установке протекторов. Важное значение имеет отсутствие вредных примесей, вызывающих пассивацию или повышенное саморастворение протектора. Состав и свойства протекторных сплавов регламентированы нормативной документацией, так же как размеры протекторов, правила их установки для конкретных изделий. [c.143]
Протектор изготовляют из цветных металлов цинка, алюминия, магпия и их сплавов. Для уменьшения переходного сопротивления и повышения эффективности защиты протектор устанавливают в заполнитель — активатор, приготовленный из смеси сернокислых солей, глины и воды. Преимущества протекторной системы заключаются в простоте, дешевизне, возможности оставлять ее без постоянного обслуживания, ограничиваясь проверками I заменой протектора. Недостатки — некоторая нестабильность защитного тока (обусловлена некоторой пассивацией протектора) и относительно малый срок службы протекторов. [c.285]
Практическое значенне П. м. исключительно велико. Она обеспечивает необходимую коррозионную стойкость конструкций и изделий, изготовляемых из разл. сталей, алюминия, титана и др. нестойких металлов во многих прир. и технол. средах. Широко применяется самопассивация металлич. материалов, достигаемая путем легирования добавками, к-рые снижают критич. ток (напр., №, Мо) или и ток, и потенциал пассивации (напр., Сг в кристаллич. сплавах на основе железа, Р и С в аморфных сплавах) (см. Коррозионностойкие материалы). Т. наз. катодное легирование сводится к ускорению катодного восстановления окислителя из-за того, что на пов-сти накапливаются частицы коррозионностойкой добавки (напр., Рс1 или Мо в сплавах на основе Т1), на к-рых катодный процесс происходит при меньшем перенапряжении. Такого же результата добиваются введением в среду дополнит, окислителя или повышением его концентрации. Во всех этих случаях должны выполняться условия [c.449]
Сильно снижает эффективность контроля наличие окислов металлов и некоторых видов красок, не удаленных с поверхности. Поэтому контроль деталей из алюминия рекомендуется производить до анодной обработки, из нержавеющих сталей — до пассивации, из магниевых сплавов — до защитной обработки. [c.317]
Различают точечную (питтинг), щелевую, контактную, межкристаллитную коррозию и т. д Точечная коррозия обычно развивается на металлах, склонных к пассивации (аустенитные стали, сплавы алюминия, перлитные стали в средах, содержащих ингибиторы и т. д.). Присутствие в коррозионной среде активаторов, например хлоридов, способствует развитию язвенной коррозии. [c.599]
Вопрос Карон). Могут ли быть применены ваши методы пассивации путем фторирования к сплавам алюминий—магний [c.53]
Влияние изменения pH электролита на анодное поведение и ЭХРО алюминия, магния, некоторых сплавов подробно описано в [12, 57, 671. Отметим здесь лишь, что для осуществления ЭХРО некоторых из них требуется корректирование электролита (непрерывное или периодическое) добавлением кислоты, чтобы избежать пассивации анода, вызываемой сильным подщелачиванием электролита в процессе ЭХРО. [c.173]
Для протекторов при защите подземных сооружений часто используют магний. Чистые металлы - магний, алюминий, цинк - не получили практического применения для изготовления протекторов, так как магний имеет сравнительно низкую токоотдачу, а алюминий и цинк склонны к пассивации. Введение добавок позволяет получить сплавы с более отрицательными, чем у основного металла, потенциалами, которые могут оставаться активными, равномерно разрушаться. В магниевые сплавы для протекторов вводят добавки алюминия, цинка и марганца. Алюминий улучшает литейные свойства сплава и повышает механические характеристики, но при этом немного снижается потенциал. Цинк облагораживает сплав и уменьшает вредное влияние таких примесей, как медь и никель, позволяя повышать их критическое содержание в сплаве. Марганец вводят в сплав для осаждения примесей железа. Кроме того, он повышает токоотдачу и делает более отрицательным потенциал протектора. Основные загрязняющие примеси в сплаве - железо, медь,, никель, кремний, увеличивающие самокоррозию протекторов и снижающие срок их службы. [c.158]
Для изделий из алюминия и его сплавов применяют оксидирование или хроматирование. Толщина промежуточного слоя должна быть в пределах 0,2—0,8 г/м . Завершающими операциями подготовки поверхности являются тщательная промывка и пассивация хромовыми соединениями с последующей сушкой. Для промывки настоятельно рекомендуется использовать полностью обессоленную воду. [c.133]
Повышенная коррозионная стойкость алюминиевых бронз объясняется наличием защитного слоя окиси алюминия, способствующего пассивации металла I окислительных средах при высоких температурах. Сплавы, содержащие 7—8% А хорошо противостоят воздействию смеси водяного пара с кислородом или аэри рованному 40%-ному раствору Н2504 с температурой не более 70°С. [c.106]
Алюминий стимулирует образование гидрида и меняет характер расположения дислокаций в сплаве. Если титан имеет ячеистое распределение дислокаций, то его сплавы с алюминием— копланарное. Это приводит к расширению ступенек выхода полос скольжения и, следовательно, затрудняет их репассивацию. Кроме того, алюминий задерживает репассивацию из-за увеличения критического тока пассивации титана и вызывает его охрупчивание в результате образования упорядоченной фазы Т1зА1 после определенных термических воздействий. Вследствие этих причин алюминий как легирующий элемент увеличивает склонность титана к коррозионному растрескиванию (рис. 4.42) [434]. Содержание в титане более 5% алюминия и более 0,3% кислорода способствует усилению чувствительности к растрескиванию. Добавка элементов, стабилизирующих р-фазу, например молибдена, оказывает положительное влияние на сплавы Ti—А1, но не приводит к улучшению свойств титановых сплавов, содержащих кислород [434]. [c.174]
Расчетное значение потенциала алюминия лежит между потенциалами магния и цинка. В воде или грунтах алюминий имеет склонность к пассивации с соответствующим сдвигом потенциала к потенциалу стали. Тогда он перестает выполнять функцию протектора. Для предотвращения пассивации в околоэлектрод-ное пространство можно вводить специальное вещество для создания среды, содержащей хлориды засыпка). Однако это может служить только временной мерой. В морской воде пассивацию лучше всего предупреждать, используя сплавы. Например, сплавление алюминия с 0,1 % Sn с последующей термообработкой при 620 °С в течение 16 ч и закалкой в воде для удержания олова в состоянии твердого раствора очень сильно уменьшает анодную поляризацию в хлоридных растворах [6]. Коррозионный потенциал такого сплава в 0,1т растворе Na l составляет—1,2 В по сравнению с —0,5 В для чистого алюминия. Некоторые алюминиевые протекторы содержат 0,1 % Sn и 5 % Zn [7, 8]. Протекторы с 0,6 % Zn, 0,04 % Hg и 0,06 % Fe при испытаниях в морской воде в течение 254 дней работали с выходом по току 94 % (2802 А-ч/кг). В настоящее время в США на производство протекторов из таких сплавов ежегодно расходуют примерно [c.219]
Протекторы обычно изготовляют не из чистых металлов, а из сплавов. Некоторые легирующие компоненты предназначаются для получения мелкозернистой структуры, что способствует более равномерной поверхностной коррозии. Другие легирующие элементы вводятся для уменьшения собственной коррозии протектора и тем самым для увеличения его токоотдачи. И наконец, некоторые легирующие элементы могут также уменьшать или предотвращать склонность к образованию поверхностного слоя или пассивации. Без таких активаторов алюминий был бы непригодным как материал для протекторов. [c.175]
К труднорастворимым соединениям, образующимся на магниевых протекторах при обычной токовой нагрузке, относятся гидроксид, карбонат и фосфат магния. Впрочем, растворимость гидроксида и карбоната еще сравнительно высока. Очень низкую растворимость имеет только фосфат магния. Движущее напряжение у магниевых протекторов при защите стали при не слишком малой электропроводности и> >500 мкСм-см составляет около 0,65 В, т. е. в три раза выше, чем у цинка и алюминия. Магниевые протекторные сплавы применяются преимущественно там, где движущее напряжение цинковых и алюминиевых протекторов недостаточно или где опасность пассивации слишком велика. Магниевые протекторы используют при повышенном электросопротивлении среды и для получения большей плотности защитного тока. Объектами такой защиты могут быть стальные конструкции в пресной воде, балластные танки для пресной воды, водоподогреватели и резервуары для питьевой воды. В случае резервуаров для питьевой воды важное значение имеет физиологическая безвредность продуктов коррозии (см. раздел 21.4). Здесь нельзя, например, применять алюминиевые протекторы, активированные ртутью. В грунте магниевыми протекторами можно защищать небольшие сооружения при удельном сопротивлении грунта до 250 Ом-м и более крупные резервуары и трубопроводы при сопротивлении грунта до 100 Ом-м. На объектах, имеющих органические покрытия для защиты от коррозии, в средах со сравнительно хорошей проводимостью иногда может оказаться необходимым промежуточное включение омического сопротивления для ограничения тока, чтобы не допустить повреждения покрытия слишком большим защитным током, или чтобы предотвратить установление слишком низких потенциалов (см. раздел 6). [c.188]
Изучение зависимости изменения электродного потенциала сплава хастеллой в 5%-ном растворе соляной кислоты и меди в 0,1-н. растворе USO4 при различных скоростях деформации [71 ] показало интенсивное разблагораживание потенциала в начале роста удлинения и последующий переход величины его сдвига через максимум, который не объяснен авторами. Смещение потенциала линейно увеличивалось с ростом скорости деформации. Также наблюдался [72] переход через максимум величины плотности критического тока пассивации с увеличением относительного удлинения образца из сплава железа с алюминием и хромом в растворах серной кислоты. [c.79]
Для протекторов при защите подземных сооружений часто используют магний. Чистые металлы - магний, алюминий, цинк, -не получили практического применения для изготовления протекторов, так как магний имеет сравнительно низкую токоотдачу, а алюминий и цинк склонны к пассивации. Введение добавок позволяет получить сплавы с более отрицательными, чем у основного металла. [c.79]
Действие периодического смачивания на металлы зависит от частоты смачивания и вида металла. По экспериментальным данным, при смачивании углеродистой стали 0,5 и. раствором Na l с частотой 12 раз/ч скорость коррозии возрастает в 40 раз по сравнению со скоростью коррозии, наблюдавшейся при погружении образца стали в этот электролит. Для алюминия и сплава Д16Т действие периодического смачивания много слабее, что связано со способностью этих металлов к пассивации при увеличении подвода кислорода. [c.36]
Цннк и его сплавы в средних и жестких условиях эксплуатации сочетаемы с хромом, никелем (цинк с пассивацией), анодированным алюминием п его сплавами, пассивированным цнн- [c.11]
Сложное влияние на коррозию алюминиевых сплавов оказывает скорость течения воды или потока пара. До 67 °С скорость воды не сказывается на питтинговой коррозии, однако отношение количества металла, переходящего в раствор, к количеству, переходящему в пленку увеличивается со скоростью течения (Герасимов, 1967 г.). При течении воды со скоростями 2—4 м/с коррозия замедляется вследствие усиления пассивации, а при более высоких скоростях ускоряется из-за абразивного действия взвешенных твердых частиц и кавитации [6.17]. В перегретом паре коррозия алюминия увеличивается с ростом скорости потока (Годард и др., 1967). [c.243]
КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ МАТЕРИА л Ы — материалы, отличающиеся повышенной коррозионной стойкостью. Различают К. ы. конструкционные (металлические, неметаллические, композиционные), используемые для изготовления конструкций, и защитные, предохраняющие металлические сооружения от коррозии. Материалы, обладающие повышенной хим. стойкостью к активным газовым средам при повышенных т-рах, обычно выделяют в разряд жаростойких материалов (см. также Коррозия металлов. Коррозия бетона, Защитные покрытия). К м е т а л л и ч е с к и м К. м. относятся стали, чугуны, сплавы на основе никеля, меди (бронзы, латуни), алюминия, титана, циркония, тантала, ниобия и др. Их стойкость против электрохимической коррозии в принципе можно повышать увеличением термодинамической стабильности или торможением катодного и анодного нроцессов. На практике повышения коррозионной стойкости технических сплавов обычно добиваются легированием, тормозящим анодный процесс, т. е. улучшающим пассивационные характеристики (см. Пассивирование), обусловливая возможность самопассивиро-вания сплава в условиях эксплуатации. Наиболее легко пассивируются хром и титан. Повышенная способность хрома к пассивации нри его введении в менее пассивирующиеся металлы, напр, железо, может передаваться сплаву. На этом принципе основано получение нержавеющих сталей. Чем больше введено хрома, тем выше коррозионная стойкость [c.625]
Равновесный потенциал магния очень отрицателен, он составляет —2,37 В. Стационарный потенциал магния (в растворе 0,5 н. Na l) также наиболее отрицателен по сравнению со всеми применяемыми конструкционными техническими сплавами (—1,45 В). Относительно высокая коррозионная стойкость магния для его сильно отрицательных электрохимических характеристик целиком определяется его значительной склонностью к пассивации. Способность к пассивации у магния все же гораздо ниже, чем у алюминия. Учитывая, что электрохимический потенциал магния отрицательнее, чем алюминия, становится вполне очевидным, что коррозионная стойкость магния по сравнению с алюминием должна быть гораздо меньше. [c.270]
Склонность к пассивации при увеличении концентрации раствора до 60% обнаруживается также и у сплавов типа АТ (№№ 5—8 и рис. 1), значительно более стойких, чем ОТ-4. В 30% Н2О2 стойкость этих сплавов возрастает с увеличением содержания в них алюминия от 3 до 8 вес.%. Сплав ВТ-5, близкий по составу к сплавам АТ-4 и АТ-6, почти не отличается от них по своему поведению в 30%-ной перекиси. [c.125]
Подобный вывод следует также из анализа термодинамических данных изменения свободной энергии образования оксидов металлов, входящих в исследуемые сплавы. Так, изменение свободной энергии (в расчете на 1 г-экв металла) образования Т102 (анатаз), АЬОз и 2гО соответственно равно —95,59 —144,92 —140,36 кДж. Для образования оксидов Сг, 5п, Мп уменьшение свободной энергии значительно меньше, чем для титана [108]. Исходя из этих данных, можно утверждать, что в сплаве на основе титана с рассматриваемыми металлами только А1 и 2т могут окисляться избирательно и предпочтительно перед основой титана, образуя собственные оксиды, или давать смешанные оксиды титана, обогащенные этими компонентами. Концентрация остальных элементов, например, таких, как Сг, 5п и Мп, в оксидной пленке должны быть ниже, чем в исходном сплаве. Уместно вспомнить, что при изучении окисления сплавов в СОг при 1000 °С с помощью электронного микрозонда [109] было установлено, что в окалине сплава Т1 — 5% Сг было лишь 0,15—0,53% Сг, а в окалине сплава Т1—5% А1 содержание алюминия достигало 8—20%. Очевидно и в анодной оксидной пленке сплавов Т1 — А1 и Т1 — 2г можно ожидать большего обогащения оксидов А1 и 2г с пониженной химической стойкостью, о чем свидетельствует уменьшение времени самоактивации этих сплавов после анодной пассивации. Таким образом, основное влияние исследованных легирующих добавок на анодный ток растворения титано- [c.45]
Рассмотрим теперь группу сплавов, имеющих в своем составе меньшее количество креиния - 2,5%) и прошедших термообработку (рис. 2,а .б в г).. Отжиг при легировании небольшими добавками алюминия (рис. 2,а, плавка 25) мало влияет на ход анодной кривой наблюдается только некоторое атруднение пассивируемости. Ввод дополнительного количесгва алюминия при прочих равных условиях резко изменяет ход анодной кривой во всех характерных точках (рис. 2,6). Процесс активного растворения затрудняется, область его суживается (о 1000 до 900мв ) и расширяется область устойчивой пассивации (1100 мл), хотя без отжига явно выраженной области пассивного состояния не наблюдается. [c.161]
chem21.info
Пассивация анодная сталь и сплавы
Хромоникельмолибденовые и хромоникелевые стали были первым объектом исследований Эделеану [67], Н. Д. Томашова и Г. П. Черновой [68], которые показали возможность анодной защиты этих сталей в сернокислотных средах. Легирование Сг, N1, Мо, 51, Мп, МЬ, V, Т1 приводит к возрастанию склонности к пассивации и улучшению условий применения анодной защиты, поскольку уменьшается критическая плотность тока пассивации ( кр), расширяется область устойчивой пассивности. Влияние легирующих элементов на параметры анодной защиты широко изучено Н. Д. Томашовым и Г. П. Черновой [69]. Вместе с тем, применение анодной защиты, как это будет показано ниже, позволило заменить высоколегированные сплавы менее легированными, Нержавеющие стали могут быть [c.59] Согласно второй точке зрения, металлы, пассивные по определению 1, покрыты хемосорбционной пленкой, например, кислородной. Такой слой вытесняет адсорбированные молекулы НаО и уменьшает скорость анодного растворения, затрудняя гидратацию ионов металла. Другими словами-, адсорбированный кислород снижает плотность тока обмена (повышает анодное перенапряжение), соответствующую суммарной реакции М гё. Даже доли монослоя на поверхности обладают пассивирующим действием [16, 17]. Отсюда следует предположение, что на начальных этапах пассивации пленка не является диффузионно-барьерным слоем. Эту вторую точку зрения называют адсорбционной теорией пассивности. Вне всякого сомнения, образованием диффузионно-барьерной пленки объясняется пассивность многих металлов, пассивных по определению 2. Визуально наблюдаемая пленка сульфата свинца на свинце, погруженном в НаЗО , или пленка фторида железа на стали в растворе НР являются примерами защитных пленок, эффективно изолирующих металл от среды. Но на металлах, подчиняющихся определению 1, основанному на анодной поляризации, пленки обычно невидимы, а иногда настолько тонки (например, на хроме или нержавеющей стали), что не обнаруживаются методом дифракции быстрых электронов . Природа пассивности металлов и сплавов этой группы служит предметом споров и дискуссий вот уже 125 лет. Представление, что причиной пассивности всегда является пленка продуктов реакции, основано на результатах опытов по отделению и исследованию тонких оксидных пленок с пассивного железа путем его обработки в водном растворе К1 + или в ме-танольных растворах иода [18, 19]. Анализ электроно рамм пле- [c.80]В основе метода анодной защиты лежит пассивация поверхности металла при наложении анодного тока. Анодный ток вызывает анодную поляризацию, т.е. возрастание электродного потенциала, и должен быть таким, чтобы превысить потенциал пассивации. Однако, если электродный потенциал слишком увеличивается, то область пассивности может оказаться пройденной и тогда начинается питтиигообразование или так называемая транспассивная коррозия (перепассивация). На практике анодную защиту больше всего применяют для нержавеющей стали, т.е. сплава железа с хромом, который обладает ярко выраженными пассивационными свойствами. Ее применяют также для титана и в некоторых случаях для углеродистой стали. [c.71]
Увеличивает анодную пассивируемость сплавов добавление высокозарядных металлических или металлоидных ионов, которые повышают плотность тока катионных зарядов до необходимого для пассивации уровня. В качестве таких ионов можно использовать металлы Сг, У, V, Мп или металлоиды Si, С, В, Р, 8 и N. Повышают пассивируемость сталей также легированием небольшими добавками электрохимически положительных металлов (Ш, Рс1, Ки, Ке), облагораживающих потенциал коррозии металла положительнее потенциала полной пассивации и обеспечивающих достаточную для пассивации плотность катионного тока. Исследованиями последних лет было показано, что для достижения эффекта повышения коррозионной стойкости металлов достаточно обрабатывать только поверхностные слои металла. [c.73]
Сильно снижает эффективность контроля наличие окислов металлов и некоторых видов красок, не удаленных с поверхности. Поэтому контроль деталей из алюминия рекомендуется производить до анодной обработки, из нержавеющих сталей — до пассивации, из магниевых сплавов — до защитной обработки. [c.317]
Возникающие на поверхности стали пассивирующие пленки не являются электрическими изоляторами. Такие пленки обладают некоторой электронной проводимостью, и поэтому в них может устанавливаться малая (порядка 1 В) разность потенциалов. Если к стали прикладывать более высокие анодные потенциалы, то на обращенной в сторону электролита стороне пленки начнутся анодные реакции, свойственные более благородным металлам. При этом произойдет значительное снижение потенциала пассивации, и пленка станет утолщаться — возникнет эффект анодирования. В этом случае оксид пассивного металла или сплава будет иметь постоянную толщину. [c.72]
Способность к пассивации у кадмия невелика. Поэтому в контакте с железом, обладающим склонностью к пассивации, в большинстве случаев кадмий оказывается анодом. Кадмий употребляют в основном для нанесения анодных покрытий на сталь и на алюминиевые сплавы. [c.218]
Кремний, как легирующий элемент, оказывает более эффективное влияние, чем хром, на склонность железа к пассивации и устойчивость пассивного состояния — кремнистый чугун с 15— 17% 81, в отличие от хромистых сталей аналогичного состава, бурно растворяющихся из активного состояния, пассивен в этих условиях, на его анодной поляризационной кривой отсутствует область питтингообразования, а скорость растворения из области пассивности на 3—4 порядка ниже. Он труднее, чем никелевые сплавы, переходит в состояние перепассивации, а скорость растворения в этой области при идентичных потенциалах ниже. [c.18]
Новый метод анодной электрохимической защиты может успешно использоваться для повышения коррозионной стойкости углеродистых сталей, нержавеющих сталей, титана и других промышленных сплавов. Следующие условия необходимы для успешного применения этого метода защиты 1) принципиальная возможность пассивации металла при анодной поляризации в реагенте, действию которого он подвергается 2) небольшой ток для поддержания пассивного состояния (это обеспечит высокую коррозионную стойкость и малый расход электроэнергии) 3) обеспечение автоматической подачи на установку больших анодных токов, необходимых для первичной пассивации системы или для репассивации после ее случайного нарушения (например, вследствие перерыва защиты) 4) достаточно большая область потен- [c.151]
Никель, как и железо, способен к пассивации. Его пассивность в отличие от железа более устойчива и может возникать на воздухе, в водных растворах щелочи и при анодной поляризации. Добавка никеля к стали или чугуну обычно оказывает облагораживающее действие а черные металлы, их сплавы с никелем более стойки к коррозии. Пассивность никеля обусловлена образованием стойких окисных пленок, закрывающих поверхность металла и затрудняющих переход его ионов в раствор. В зависимости от способа пассивации строение и состав окисных пленок могут быть различны. Пассивность никеля может вызываться хемосорбцией гидроксильных или кислородных ионов иа поверхности металла, образованием его окислов и гидроокисей или других нерастворимых в данном растворе соединений. Пассивирование никеля при анодной поляризации определяется свойствами анионов электролита и сильно зависит от величины pH раствора чем больше его pH, тем скорее и полнее пассивируется металл . Пассивации способствуют также повышение анодной плотности тока, снижение температуры и наличие в растворе ионов никеля. Противоположное влияние на пассивацию никеля оказывает присутствие в электролите хлор-иона, сульфатов, карбонатов и других кислотных анионов 5 З", а также наличие примесей в металле Агрессивное действие ионов хлора и кислородсодержащих анионов проявляется тем сильнее, чем меньше концентрация щелочи. В растворах карбонатов никелевый анод нестоек. [c.212]
Смещение стационарного потенциала в щели в отрицательную сторону в первом случае — приведет к активированию металла и усиленному его разрушению в щели ( 2пассивное состояние не будет нарушено ( з з). Отсюда следует, что особо чувствительными к щелевой коррозии должны быть металлы, находящиеся в пассивном состоянии. Однако не всегда уменьшение эффективности катодного процесса и ускорение анодного в щелях должно вызывать активирование сплава. Если эти изменения в кинетике электрохимических реакций не выводят стационарный потенциал за значение потенциала полной пассивации, активирования не произойдет. Хотя нержавеющие и обычные стали (последние [c.217]
Если учесть, что железо имеет большую склонность к пассивации, то понятно, почему несмотря на его несколько более отрицательный равновесный потенциал (—0,44 В) по сравнению с кадмием, в большинстве практических условий кадмий оказывается анодным по отношению к железу. Это ясно из сравнения их стационарных потенциалов. Например, в морской воде для кадмия =—0,5 В, в то время как для железа Е=—0,36 В. Поэтому кадмиевые покрытия с полным основанием рассматривают как анодные в отношении стали и даже в отношении алюминиевых сплавов. [c.295]
Если основа сплава склонна в данных условиях к пассивации, то, наоборот, более электрохимически положительный потенциал поверхностного слоя может смещать потенциал непокрытых участков в область пассивации и способствовать анодной электрохимической защите оголенных участков от коррозии. Примером этого может служить наличие тончайшего (даже не сплошного) слоя палладия или платины на поверхности титана или нержавеющей стали при их использовании в подкисленных средах [20, 42]. Это так называемая катодная модификация поверхности. Важно отметить, что электрохимическая защита при катодной модификации поверхности стабильнее во времени, чем при анодной. Причина заключается в том, что при анодной модификации анодный слой во времени (например, цинковое покрытие по железу) постепенно растворяется в анодном процессе, в то время как при катодной модификации (например, палладий на поверхности титана) катодный ком- [c.324]
Свойства легирующих элементов, в том числе их способность к пассивации, передаются сплаву. Изменение свойств сплава может быть не пропорционально количеству легирующего элемента, но в большинстве случаев происходит направленно в сторону свойств легирующего элемента. Легирование Сг, Ni, Мо, Si, Nb, V, Ti, W ведет к повышению склонности стали к пассивации и улучшению условий применения анодной защиты. Влияние легирующих элементов на смещение характерных точек анодной поляризационной кривой видно из диаграммы рис. 14, взятой из [55]. [c.112]
Скорость растворения сплавов зависит главным образом от их состава, электрохимической активности и электрохимических эквивалентов компонентов, составляющих сплав, а также от физико-химических параметров электролита. При увеличении содержания в сплаве хрома затрудняется нарущение его пассивного состояния при воздействии галоидных анионов [193]. Вследствие различия электрохимических эквивалентов компонентов сплава, их потенциалов растворения и способности к пассивированию во многих случаях при ЭХО происходит увеличение в поверхностном слое содержания более электроположительных составляющих (например, никеля, меди, молибдена). При этом в анодной поляризационной характеристике сплава может наблюдаться несколько участков, соответствующих пассивации его различных компонентов [178]. Это обусловливает необходимость обеспечения приблизительно одинаковой скорости растворения всех основных компонентов сплава при подборе электролита. Определенное влияние на процесс анодного растворения кроме химического состава сплава оказывает и его структура. Связь производительности электрохимической обработки сталей с их микроструктурой показана в работе [127]. При анодном растворении жаропрочных сплавов на никелевой основе отмечалось преимущественное растворение (растравливание) границ зерен вследствие их относительно более высокой активности. В зависимости от природы фаз, составляющих данный сплав, существенно различаются параметры возникающих на них пленок [117]. [c.34]
Сравнительно небольшие добавки молибдена в сплавы N1—Сг—Ре значительно облегчают пассивацию (как и в случае нержавеющих сталей), а добавка 2% Си еще более усиливает этот эффект (см. рис. 2.27). Основное изменение состоит в понижении максимума плотности тока перед пассивацией 1п, хотя плотность тока в пассивной области пп также уменьшается. На построенных обычным способом кривых потенциал — плотность анодного тока для сплавов N1—Сг—Ре—Мо и N1—Сг—Ре— Мо—Си эти эффекты четко не проявляются, но при использовании больших скоростей сканирования (развертки потенциала) [c.143]
Минимальная по площади структурная составляющая (включение) на поверхности сплава устойчива и является катодом, основной фон сплава — активным анодом (см. рис. 4а). Примером такой коррозионной системы может служить серый чугун или высокоуглеродистые стали в растворе серкой или соляной кислоты. Здесь феррит растворяется, а карбиды или графит остаются неразрушенными. Можно также указать на катодные включения СиАЬ (0-фаза) в алюминиевом сплаве Си—Л1 (дюралюминий). Во всех этих случаях накопление на поверхности катодной фазы, например карбидов в стали, графита в чугуне, СиЛ1 в дюралюминии, происходит в виде рыхлого несплошного слоя, не вызывающего заметного торможения анодного процесса, но интенсифицирующего катодный процесс. По этой причине такое формирование поверхностного слоя обычно не приводит к снижению скорости коррозии, но часто ее заметно увеличивает. Однако если анодная фаза способна пассивироваться в данных условиях, то возрастание поверхности катодной составляющей может облегчить наступление пассивирования более электроотрицательной фазы, вследствие смещения общего потенциала сплава в положительную сторону до потенциала пассивации анодной фазы, и коррозия сплава будет сведена к минимуму. Примером тому может служить более высокая стойкость серого чугуна по [c.24]
Металлы и сплавы, склонные к пассивации, но не самопасси-вирующиеся, могу-г быть в подходящих для этого условиях переведены в пассивное состояние анодной поляризацией и тем самым защищены от коррозии (например. Ре, сталь 1Х18Н9 в 1 2804). [c.321]
Если для пассивации стали 1Х18Н9 в 50%-ной 1 2804 при 50° С требуется анодная плотность тока г а = 0,25 мА/см , то для поддержания стали в устойчивом пассивном состоянии требуемая плотность тока составляет а = 25 мкА/см, т. е. она очень мала. Таким образом, анодная поляризация, переводящая металл в пассивное состояние, может быть использована для защиты металлов (Ре, углеродистых и нержавеющих сталей, титана и его сплавов и др.) от коррозии (табл. 44). [c.321]
Расчетное значение потенциала алюминия лежит между потенциалами магния и цинка. В воде или грунтах алюминий имеет склонность к пассивации с соответствующим сдвигом потенциала к потенциалу стали. Тогда он перестает выполнять функцию протектора. Для предотвращения пассивации в околоэлектрод-ное пространство можно вводить специальное вещество для создания среды, содержащей хлориды засыпка). Однако это может служить только временной мерой. В морской воде пассивацию лучше всего предупреждать, используя сплавы. Например, сплавление алюминия с 0,1 % Sn с последующей термообработкой при 620 °С в течение 16 ч и закалкой в воде для удержания олова в состоянии твердого раствора очень сильно уменьшает анодную поляризацию в хлоридных растворах [6]. Коррозионный потенциал такого сплава в 0,1т растворе Na l составляет—1,2 В по сравнению с —0,5 В для чистого алюминия. Некоторые алюминиевые протекторы содержат 0,1 % Sn и 5 % Zn [7, 8]. Протекторы с 0,6 % Zn, 0,04 % Hg и 0,06 % Fe при испытаниях в морской воде в течение 254 дней работали с выходом по току 94 % (2802 А-ч/кг). В настоящее время в США на производство протекторов из таких сплавов ежегодно расходуют примерно [c.219]
КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ МАТЕРИА л Ы — материалы, отличающиеся повышенной коррозионной стойкостью. Различают К. ы. конструкционные (металлические, неметаллические, композиционные), используемые для изготовления конструкций, и защитные, предохраняющие металлические сооружения от коррозии. Материалы, обладающие повышенной хим. стойкостью к активным газовым средам при повышенных т-рах, обычно выделяют в разряд жаростойких материалов (см. также Коррозия металлов. Коррозия бетона, Защитные покрытия). К м е т а л л и ч е с к и м К. м. относятся стали, чугуны, сплавы на основе никеля, меди (бронзы, латуни), алюминия, титана, циркония, тантала, ниобия и др. Их стойкость против электрохимической коррозии в принципе можно повышать увеличением термодинамической стабильности или торможением катодного и анодного нроцессов. На практике повышения коррозионной стойкости технических сплавов обычно добиваются легированием, тормозящим анодный процесс, т. е. улучшающим пассивационные характеристики (см. Пассивирование), обусловливая возможность самопассивиро-вания сплава в условиях эксплуатации. Наиболее легко пассивируются хром и титан. Повышенная способность хрома к пассивации нри его введении в менее пассивирующиеся металлы, напр, железо, может передаваться сплаву. На этом принципе основано получение нержавеющих сталей. Чем больше введено хрома, тем выше коррозионная стойкость [c.625]
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]
У меди, вследствие слабой склонности к пассивации, повышение аэрации раствора за счет увеличения скорости его движения не вызывает сдвига потенциала в положительную сторону, как у легко пассивирующихся металлов, например сталей. Наоборот, при этом на меди наблюдается смещение потенциала в отрицательную сторону за счет снижения концентрации собственных ионов в приэлектродном слое. Поэтому участки на поверхности меди, где скорость движения аэрируемого раствора больше, делаются анодами, в то время как в застойной зоне — катодами. Таким образом вследствие неравномерной аэрации распределение катодных и анодных участков по сравнению с железом или сталями, как правило, будет обратным. Наблюдаемое повышение скорости коррозии меди и медных сплавов при ускорении движения аэрированного раствора (например, морской воды) определяется двумя факторами [c.281]
Следует заключить, что не существует единого пути создания коррозионностойкого сплава, ка не существует и металлического сплава, устойчивого в любых условиях. В зависимости от условий коррозии пути подбора и создания коррозионностойких сплавов будут весьма сильно видоизменяться. Легирование стали значительным количеством хрома (переход к хромистым сталям) является созершенным методом защиты в условиях работы сплава в пассивном состоянии (анодный контроль), но будет совершенно бесполезным при работе конструкции в неокислительной кислоте (НС1, h3SO4), где протекает коррозия этих сталей с катодным контролем. Легирование титана большим количеством (до 32%) молибдена повышает устойчивость сплава в солянокислых растворах, но будет вредно, если в этих растворах присутствуют окислителя и кислород наоборот, в этих средах более положительный эффект будет получен от модифицирования титана ничтожными присадками (0,2—0,5%) палладия. Может быть приведено большое число подобных примеров. Общей ориентировкой может служить такое правило. Изменение состава сплава следует производить в том направлении, чтобы в предполагаемых условиях эксплуатации достигалось дальнейшее повышение основного контролирующего фактора коррозии. Например, если основной металл в данных условиях не склонен к пассивации п корродирует в активном состоянии с выделением водорода, то следует изыскивать методы изменения состава и структуры поверхности сплава, вызывающие повышение катодного контроля, например повышение перенапряжения водорода, снижение поверхности активных катодов. Для условий, в которых возможна пассивация основы сплава, наибольший эффект будет получен от добавления в сплав присадок, повышающих пассивируемость основы или повышающих эффективность катодного процесса. [c.21]
С ПОМОЩЬЮ описанной установки были получены анодные кривые заряжения нержавеющих сталей 1Х18Н9Т и Х18Н12МЗТ в 0,1-н. растворе Na l (рис. 139). Начальный потенциал стали перед включением тока соответствует точке Р. Скорость подачи ленты в течение первых 90 мин была небольшой (120 мм/ч), а затем на несколько минут включали быструю подачу (4800 мм/ч). Первая часть диаграммы дает представление о пределах колебаний потенциала во времени, а вторая — о частоте и форме колебаний потенциала. Таким образом, мы получаем наглядную картину того, что происходит на поверхности стали при взаимодействии ее с электролитом. Периодические колебания потенциала связа--ны с активированием и пассивированием сплава, причем каждый пик соответствует зарождению нового питтинга, а верхний — началу его пассивации, Ширина верхних пиков характеризует время нахождения питтинга в активном состоянии, а ширина нижних —время нахождения металла в пассивном состоянии. Нижняя граница смещения потенциала характеризует способность сплава сопротивляться активирующему дей- [c.285]
Следующий шаг сделан в работе Оливера [106], изучавшего поведение различных железо-хромистых сплавов в серной кислоте. Оливер нашел, что в общем случае (г — р) постоянно и понижается от 1600 мкулон/см для чистого железа (в согласии с данными Франка) до 620 мкулон1см для 2,8%-ного сплава хрома до 70 мкулон/см для сплава, содержащего 6,7 /о Сг, далее соответственно до 9 для сплавов с 14, 16 и 18% хрома и до 8 для 18-8 хромоникелевой стали. (В некоторых случаях при С > 2 данные Оливера удовлетворяют как будто соотношению V. = onst, что нельзя считать неожиданным.) Робертс и Шатт [43] ранее подчеркивали основную роль, которую играет pH при анодной пассивации хрома в соляной кислоте и хлоридах. Это следует из термодинамической устойчивости слаборастворимых Сг(ОН)з или СггОз по сравнению с Сгм лн- Итак, Оливер делает вывод, что в случае сплавов до наступления пассивации первично образуется значительно меньше сульфата двухвалентного железа (или хрома), чем в случае чистого железа, и что в действительности при содержании хрома в сплаве 6,7% и выше сульфат первично вообще не осаждается. Это было подтверждено визуальными наблюдения.ми. Смещение потенциала пассивации в отрицательную сторону при увеличении содержания хрома также согласуется с более ранним образованием пассивирующего окисла хрома. Поскольку значительное накопление катионов и осаждение сульфатов для железохромистых сплавов, содержащих 6,7% хрома, не является необходимым условием пассивации, то, следовательно, здесь, как и для чистого хрома, решающий фактор — это повышение pH, способствующее непосредственному образованию окисной пленки. Первоначально Оливер, исходя из предположения о большом факторе шероховатости, принял, что пленка мономолекулярна. [c.313]
Другой путь использования явления пассивности для повышения стойкости металла состоит в искусственном поддержании его потенциала на уровне, обеспечивающем пассивацию в данной среде. На этом основан метод анодной заш,иты металлической аппаратуры в неокислительных или слабоокислительных средах, впервые испытанный на практике В. М. Новаковским в начале 50-х годов и развиваемый в работах Н. Д. Томатпова с сотрудниками, Я. М. Колотыркина с сотрудниками и др. На устранении слишком высоких положительных потенциалов, ведущих к перепассивации металлов (открытой в работах Г. В. Акимова с М. Куртеповым и В. П. Батраковым на примере нержавеюгцей стали в особо концентрированной азотной кислоте), основана протекторная и катодная защита склонных к перепассивации сплавов в сильноокислительных средах, предложенная В. П. Батраковым. [c.234]
Эти исследования, которые в нашей стране особенно интенсивно проводились Я. М. Колотыркиным, Н. Д. Томашовым и В. П. Батраковым, впервые позволили в полной мере оценить роль электродного потенциала в установлении и поддержании пассивного состояния, вскрыть важные закономерности и определить критические потенциалы, соответствующие наступлению и нарушению пассивности у различных металлов и сплавов, а также у их структурных составляющих в различных условиях. На типичных примерах была установлена роль окислителей и показано отсутствие принципиального различия между анодной и химической пассивацией металлов в растворах электролитов (Я. М. Колотыркин). В большой мере благодаря исследованиям советских ученых убедительно показана электрохимическая природа питтинговой коррозии, возникающей при строго определенном критическом потенциале в результате специфической конкуренции между пассивирующими и активирующими анионами вскрыты важные закономерности влия 1ия на развитие этого процесса как внешних электрохимических факторов, так и ряда легирующих элементов в сплаве (Я. М. Колотыркин, И. Л. Розенфельд, Н. Д. Томашов, В. П. Батраков, В. М. Новаковский и др.). Развивается также теория структурной коррозии (В. И. Батраков, И. Маршаков, А. И. Голубев и др.) и теория коррозионного растрескивания под напряжением химически стойких и высокопрочных сталей (А. В. Рябченков, В. В. Романов, В. В. Герасимов, Ф. Ф. Ажогин, С. Г. Веденкин, Н. П. Жук и др.). В самое последнее время возник новый раздел коррозионной науки, посвященный поведению коррозионных систем в условиях радиоактивного облучения. Накоплением данных и первыми теоретическими выводами и обобщениями в этой области советская наука обязана работам [c.234]
Свойства пассивной пленки зависят от характера среды и условий пассивации, а также от чистоты сплава. Свойства пассивной пленки на металле можно оценить по величине тока растворения в пассивном состоянии на потенциостатической кривой. В 1 н. растворе серной кислоты ток растворения стали типа Х18Н10 в пассивном состоянии в деаэрированном (путем пропускания азота) растворе выше, чем в аэрированном, т. е. устойчивость пассивного состояния в деаэрированном растворе снижается. Если пассивация производится не при анодной поляризации, а каким-либо другим способом, описанная выше непосредственная оценка защитных свойств пленки по току растворения в пассивном состоянии непригодна. [c.36]
Итак, в напряженном состоянии титан и его сплавы практически не подвержены коррозионному растрескиванию в водных средах. Это тесно связано со значительно меньшей склонностью титана к питтингообразованию и межкристаллитной коррозии, чем, например, у стали, магниевых и алюминиевых сплавов. Здесь основную роль играет высокая анодная поляризуемость титана и его сплавов даже в кислых средах и уже при небольших плотностях тока (подробнее см. главу IV). На титане или любом его сплаве возникающая по той или иной причине микротрещина, появление которой сопровождается разрушением окисных пленок и возникновением высокой анодной плотности тока, может очень легко задерживаться в своем росте вследствие ее анодной пассивации. Только при наличии более высоких растя-гинлюпш.х когдл. тнненная скорость рост ) трггцинь [c.73]
Местное ослабление пассивности обычношязано с каким-либо искажением структуры металла или изменениями в составе пассивирующей пленки металлов. Искажение структуры металла может определяться наличием границ зерен, различного рода включениями (металлическими и неметаллическими), выходом на поверхность кристаллитов с менее благоприятной для пассивации ориентацией или даже более тонкой неоднородностью (например, дислокациями и влючением в решетку инородных атомов). Местные изменения в составе пассиви-вирующей пленки могут быть вызваны понижением концентрации в них основного пассивирующего компопента (например, Сг в нержавеющих сталях), а также дополнительных легирующих компонентов (51, Мо, и т. д.). Склонность сплавов к возникновению питтинга обычно определяют по потенциалам питтингообразования, полученным при анодной поляризации образцов потенциостатическим или гальваностатическим методами. [c.76]
Хром легко пассивируется это свойство хром переносит на нержавеющие стали и другие сплавы, в которые он входит в качестве легирующего элемента. В активном состоянии хром переходит в раствор в виде двухвалентных ионов. Пассивность хрома объясняется присутствием на его поверхности защитного окисла трехвалентного хрома. Восстановление этого окисла до двухвалентного приводит к катодной активации хрома, а окисление до шестивалентного — к анодной активации его. Пленки на хроме адсорбционного происхождения и толщина их, если они фазовые, не превышает в атмосферных условиях 0,1 нм (10 А) [198]. Равновесный нормальный потенциал хрома —0,74 в, электродный потенциал его в 3%-ном растворе Na l в результате пассивации сдвигается в положительную сторону и равен +0,23 в. [c.15]
chem21.info
