Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии. Килимник А.Б - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

му Пурбе. При этом необходимо учитывать, что кислород выделяется со значительным перенапряжением, достигающим
нескольких десятых вольта.
Например, реакция а) возможна в первую очередь при рН < 4, а при рН > 4 более вероятными становятся реакции в) –
е).
Одновременно рассмотренные выше реакции могут протекать лишь при очень положительных электродных потенциа-
лах.
При протекании этих реакций скорость разрушения металлов возрастает. Увеличение скорости разрушения пассиви-
рующихся металлов вследствие сильной анодной поляризации называют перепассивацией, а область электродных потенциа-
лов, отвечающих ему, – транспассивной. Перепассивацию металлов может вызвать также и окислительное воздействие аг-
рессивной среды (азотная кислота с концентрацией более 90 %).
Пассивное состояние металлов может быть нарушено в результате: катодной поляризации, повышения температуры аг-
рессивной среда, введения активных ионов (Cl
–
, Вr
–
, I
–
, SO
4
2–
и т.п.) и механического разрушения защитной пленки.
Методом циклической вольтамперометрии на стационарном электроде изучено электрохимическое поведение никеля в
растворах гидроксида натрия.
На полученных вольтамперных кривых наблюдаются волны и пики окисления металла при прямом ходе поляризации в
положительную сторону от обратимого потенциалов (при токе, равном нулю) и пики восстановления при обратном ходе по-
ляризации. В отсутствие добавки спирта (5-метил-2-гексанол) и меркаптобензтиазолата натрия начало подъема тока, отве-
чающее протеканию той или иной реакции, соответствует обратимым потенциалам на диаграмме Пурбэ. Так, на воздушно
окисленном никелевом электроде протекают следующие реакции:
Ni + H
2
O = NiO + 2H
+
+ 2e; (1)
3NiO + H
2
O = Ni
3
O
4
+ 2H
+
+ 2e; (2)
3Ni
3
O
4
+ H
2
O = 3Ni
2
O
3
+ 2H
+
+ 2е; (3)
Ni
2
O
3
+ H
2
O = 2NiO
2
+ 2H
+
+ 2e. (4)
На прямом ходе вольтамперных кривых наблюдаются две волны. Потенциал первой полуволны (Е
1/2,1
= –0,005 В) соответ-
ствует реакции образования оксидной пленки на поверхности металла (1). Потенциал второй полуволны составляет 0,42 В, что
соответствует реакции (2). На обратном ходе наблюдаем пики восстановления, потенциалы которых не зависят от скорости
развертки и равны 0,39 В. Вероятно эти пики соответствуют реакции
3Ni
2
O
3
+ 2H
+
+2e = 2Ni
3
O
4
+ H
2
O. (5)
Введение в щелочной раствор 2-меркаптобензтиазола не приводит к значительному изменению потенциала полуволны
и уменьшению высоты волн окисления никеля при скорости развертки 5, 10 мВ/с. В данной области потенциалов наблюда-
ется снижение тока максимума пика, отвечающих реакции (5).
В присутствии 5-метил-2-гексанола появляются пики, потенциал которых равен потенциалу полуволны окисления ни-
келя в отсутствие спирта. Совместное присутствие 2-меркаптобензтиазола и 5-метил-2-гексанола еще сильнее подавляет пи-
ки окисления и восстановления никеля.
Таким образом, введение алифатического спирта и 2-меркапто-безти- азола в раствор гидроксида натрия уменьшает
скорость процессов окисления-восстановления оксидов никеля. Причиной снижения токов является адсорбция указанных
веществ на поверхности электрода.
Рассмотренные вопросы электрохимического поведения пассивирующихся металлов позволяют грамотно осуществлять
анодную защиту от внешнего источника тока.
Пассивность металлов используется также и при создании новых коррозионностойких материалов – нержавеющих ста-
лей. При добавлении в сталь некоторых металлов, обладающих большей склонностью к переходу в пассивное состояние,
скорость коррозии снижается ступенчато: скорость коррозии понижается при введении каждой 1/8 атомной доли легирую-
щего компонента (правило n/8 Таммана).
При расчете количества вводимого в сталь легирующего металла нужно учитывать его расход на образование карбидов
и других соединений с примесями в легируемом сплаве.
На базе этого правила были разработаны составы многих коррозионно-стойких сталей: хромистых, хромоникелевых и
т. д. (табл. 3.5).
3.5. Состав некоторых распространенных марок легированных сталей
Состав стали, %
Марка стали
Fe Ni Сr Мo Мn А1 С
36НХТ10 Основа 35…37 11,5…13,0 – 0,8…1,0 0,9…1,2 0,05
36НХТ105М –"– –"– 12,5…13,5 4,0…6,0 0,8…1,2 1,0…1,3 –"–
З6НХТ108М –"– –"– 12,0…13,5 7,5…8,5 0,8…1,2 1,0…1,3 –"–
17ХНГТ –"–
6
,5…7,5 16,5…17,5 – 0,8…1,2 0,5 –"–
ХН6010 –"– 55…58 15…18 – 0,3 3,0 < 0,1

Страницы