Катодного осциллографа

/ — без дополнительного катодного легирования; 2 — 0,5% Pd; 3 — 1%. Pd; 4 — 0,5% Pt

Теоретические положения, развитые в работах Н.Д. Томашова и других исследователей о механизме катодного легирования, показали возможность электрохимической защиты за счет катодных покрытий [33].

Легирование титана небольшими количествами палладия или рутения, для которых характерны высокие скорости восстановления водорода, позволяет перевести металл в пассивное состояние в растворах кислот—неокислителей. Способ был предложен Н. Д. Томашовым и нашел широкое применение в практике защиты металлов от коррозии [38, 39]. На рис. 21 приведена диаграмма, поясняющая механизм защитного действия катодного легирования. Ниже приводятся данные, отражающие влияние палладия на коррозию титана в кислотах [40]:

Особый интерес представляет применение благородных металлов платиновой группы при так называемом «катодном» легировании сталей, разработанном группой ученых АН СССР. Сущность катодного легирования заключается в повышении эффективности катодных процессов в пассивирующихся системах, в результате чего потенциал системы смещается в сторону положительных значений и она переходит в пассивное состояние. В качестве катодных легирующих добавок применяют небольшие количества (0,1—0,5%) палладия, платины, рутения и др.

Для пассивирующихся сплавов, легко приводимых к анодному контролю, более эффективно введение добавок, которые замедляют протекание непосредственно анодных процессов (пассивирующие добавки) или облегчают ход катодных процессов (понижают перенапряжение катодной реакции); 5) легирование сплавов, повышающее их анодную пассивность (например, введение Сг в Fe), требует значительных затрат дорогостоящих цветных металлов, в то время как легирование благородными металлами, приводящее к возрастанию эффективности катодного процесса, вызывает пассивацию сплавов при относительно малом содержании легирующих элементов (0,5-0,1, а в некоторых случаях -0,01 %). Легирование сплавов катодно эффективными добавками с целью повышения пассивного состояния и коррозионной стойкости металла называют катодным легированием. Этот метод противокоррозионной защиты материалов хорошо зарекомендовал себя на практике, в связи с чем рассмотрим основные условия, необходимые для получения положительного эффекта от применения катодного легирования.

Для повышения коррозионной стойкости в зависимости от поставленной задачи могут быть использованы молибден, цирконий, ванадий, тантал, марганец. Повышение коррозионной стойкости может быть достигнуто и с помощью так называемого катодного легирования, т. е. введением Си, W, Mo, Ni, Re, Ru, Pd, Pt, роль которых заключается в увеличении наклона катодных поляризационных кривых, что приводит к созданию самопассивирующихся сплавов.

При анодной защите методом катодного легирования в сплав вводят добавки (чаще благородный металл), на котором катодные реакции восстановления деполяризаторов осуществляются с меньшим перенапряжением, чем на основном металле. Например, как было показано ранее, в сплавах титана с небольшим количеством палладия происходит селективное растворение титана, а поверхность непрерывно обогащается палладием. Палладий выступает как протектор и пассивирует сплав. Аналогичный эффект наблюдается и для хромистых сталей при введении в сплав благородных металлов.

Для повышения коррозионной стойкости в зависимости от поставленной задачи могут быть использованы молибден, цирконий, ванадий, тантал, марганец. Повышение коррозионной стойкости может быть достигнуто и с помощью так называемого катодного легирования, т. е. введением Си, W, Mo, Ni, Re, Ru, Pd, Pt, роль которых заключается в увеличении наклона катодных поляризационных кривых, что приводит к созданию самопассивирующихся сплавов.

Особый интерес представляет применение благородных металлов платиновой группы при так называемом «катодном» легировании сталей, разработанном группой ученых АН СССР. Сущность катодного легирования заключается в повышении эффективности катодных процессов в пассивирующихся системах, в результате чего потенциал системы смещается в сторону положительных значений и она переходит в пассивное состояние. В качестве катодных легирующих добавок применяют небольшие количества (0,1—0,5%) палладия, платины, рутения и др.

Указывается [138] на возможность повышения коррозионной стойкости нержавеющей стали, используемой в ядерных реакторах, путем легирования ее платиной. Результаты испытаний при 250° С в растворе тяжелой воды, содержащей уранилсульфат и сульфат меди, показали, что введение в сталь 0,5% Pt снижает скорость коррозии с 0,89 до 0,38 мм/год. При повышении скорости движения раствора значительных улучшений от катодного легирования стали не наблюдалось. Однако в растворах, содержащих уранилнитрат и нитрат меди, коррозионная стойкость была увеличена как при малой, так и большой скорости движения раствора. Сообщается, что дальнейшие коррозионные испытания нержавеющих сталей с 0,5% Pt будут предприняты в гомогенных реакторах, в которых могут быть использованы в качестве топлива растворы уранилнитрата и уранилсульфата.

В общем, в результате этих исследований можно заключить, что введение катодных присадок в высокохромистые стали создает возможность самопассивации этих сталей в широком интервале температур и концентраций серной кислоты, т. е. в таких условиях, в которых без дополнительного катодного легирования хромистые стали находятся в активном коррозионно-неустойчивом состоянии.

через рычаг 3 внутренних цилиндров 4 т 5 упругого i реобразова-теля, расположенного в корпусе 6 на опорах 7 и 8. Многослойная диафрагма 9, обладающая возможностью свободного осевого смещения, воспринимает на себя создаваемый крутящий момент и обусловливает тем самым продольное перемещение активного захвата 10. Для создания низкочастотной циклической нагрузки использован ручной привод статического нагружения, обеспечивающий проведение усталостных испытаний при асимметричных циклах нагружения [3], который через червячный редуктор 11 (с встроенным в него кривошипным механизмом) и рычаг 12 закручивает внешний цилиндр 13, создавая на образце статическую нагрузку. Для этого он оснащен электродвигателем постоянного тока 14 и дополнительным червячным редуктором 15, которые размещены на специальном каркасе внутри станины установки 16 на ее основании 17. При этом узлы опорных подшипников редуктора 11 были существенно переработаны из-за повышения режима их эксплуатации при циклическом нагружении по сравнению с нагружением статической нагрузкой. Кроме того, разработана система управления электродвигателем низкочастотного привода, позволяющая осуществлять режимы мягкого и жесткого малоциклового программного нагружения образца с наложением на них высокочастотной нагрузки. По своему принципу данная система аналогична использованной на программной установке для малоцикловых испытаний [4]. Основным регистрирующим и управляющим прибором при этом является расположенный на пульте управления (см. рис. 1) двухкоординатный потенциометр ПДС-021, на который с тензодат-чиков динамометра и деформометра через электрические фильтры, предназначенные для отделения высокочастотной составляющей, поступают сигналы, пропорциональные низкочастотным, усилию и деформации, по которым и осуществляется процесс управления низкочастотным приводом. Высокочастотная составляющая действующей нагрузки автоматически регулируется стабилизирующим электронным устройством [1]. Кроме этого, с помощью разработанных полупроводниковых усилителей на интегральных микросхемах возможна регистрация на экране катодного осциллографа полных диаграмм циклического деформирования и характера изменения усилий и деформаций во времени в процессе сложных программных режимов нагружения, обеспечиваемых модернизированной установкой, которые приведены на рис. 3. При отсутствии низкочастотного изменения нагрузки установка позволяет осуществлять как симметричное, так и асимметричное высокочастотное нагруже-ние с регистрацией петли упругого гистерезиса (рис. 3, а), а при отсутствии высокочастотной нагрузки — мягкий или жесткий режимы малоциклового деформирования (рис. 3, б). В последнем случае включением в работу командного управляющего прибора, КЭП-12 треугольный цикл изменения нагрузки может быть заменен на трапецеидальный (рис. 3, в) с широким варьированием времени выдержки и поддержанием при этом величины действу-

Рис. 10.203. Схема установки для измерения параметров удара — ударного ускорения и времени соударения. Стержень 1 с акселерометром поднимается кулачком и свободно падает на балку 2 с фиксированной жесткостью. Запись производится с помощью катодного осциллографа с механической разверткой.

Толщина масляной пленки определялась с помощью электрической схемы, позволяющей определять полное сопротивление пленки и состоящей из звукового генератора, катодного осциллографа, лампового вольтметра и шлейфового осциллографа.

1. Hull L. М., Измерение частоты при помощи катодного осциллографа,. «Proceedings of the Institution of Radio Engineer's», v. 9, 1921, p. 130.

2. Hanzen G., Kenyon F., Первичная стандартизация радиочастот при помощи катодного осциллографа, «Bulletin of Standard, Scientific Paper» № 489, 1924-

41. С 1 а р р J. К., Применение катодного осциллографа для сравнения частот, -«General Radio Experimenter», декабрь 1941, p. 1.

Установка позволяет измерять как статические, так и динамические деформации при среднем сопротивлении проволочного датчика в 200 ом. Питание установки от сети переменного тока на 110/220 в (выпрямитель /). В установке используется вспомогательная несущая частота 2000 гц, вырабатываемая гетеродином //. Напряжение этой частоты модулируется по амплитуде за счёт изменения сопротивления датчика, включённого в одно из плеч моста на входе усилителя ///. Установка допускает независимую работу одновременно трёх каналов. Один из них, кроме исследования деформации по одному датчику (аналогично двум первым каналам), позволяет вести по четырём датчикам измерение деформации кручения (в валах). Выход рассчитан на применение шлейфового осциллографа (1-=-5 класса), стрелочного прибора или рекордера и катодного осциллографа. При работе на шлейф, стрелочный прибор и рекордер несущая частота подавлена полностью.

или рекордера; клеммы К Т— катодного осциллографа (приведён один канал).

Применение катодного осциллографа при исследовании деформаций см. [29].

что при частоте 5-Ю6 гц представляет собой пять полных циклов колебаний. Кварц передаёт в изделие этот импульс, который и распространяется в глубь изделия со скоростью около 5-10* мм/сек. Одновременно с импульсным генератором приводится в действие развёртка 6. Она практически мгновенно перебрасывает зайчик катодного осциллографа 8 из крайнего правого положения на горизонтальном диаметре экрана в крайнее левое положение, после чего зайчик с почти постоянной скоростью движется по горизонтали слева направо. В то же время импульс упругих колебаний, распространяясь в толще изделия, доходит до неоднородности 2. Отразившись от неё, импульс возвращается к кварцу 3. Успев успокоиться после излучения импульса в глубь изделия, кварц готов принять отражённый импульс и передать его усилителю 5. Последний, после соответствующего усиления, подаёт импульс в катодный осциллограф на вертикальные пластины. Зайчик на экране осциллографа, прошедший за время движения импульса в изделии некоторый путь вдоль диаметра экрана, смещается в вертикальном направлении. Расстояние от начала пути зайчика до момента вертикального смещения пропорционально времени движения импульса в толще изделия, а следовательно, и глубине залегания неоднородности в изделии. Для удобства отсчёта глубины залегания на горизонтальном пути зайчика через определённые промежутки времени, например, через 50мксек, отметчиком 7 делаются небольшие отметки. Вертикальное смещение зайчика на 4-й отметке указывает, что импульс путешествовал в изделии 4 X 50 = 200 мксек, следовательно, глубина залегания дефекта 1QQ мксек X 5 мм = = 500 мм.

На заводе тяжёлых тракторов и самоходных дорожных машин проходили испытание все ЮОО/о кованых заготовок осей, поступавших от завода-поставщика. При этом контроль производился простым наблюдением картины на экране катодного осциллографа. При обнаружении дефекта картина на экране фотографировалась и поставщику предъявлялся документ.