Начальный потенциал

Начальный коэффициент А°яр концентрации нагрузки находят по графику (рис. 2.12), для этого определяют число витков червяка в зависимости от передаточного числа:

где /(/% — начальный коэффициент концентрации нагрузки; X — коэффициент режима нагрузки.

Начальный коэффициент концентрации нагрузки K°nf, принимают по табл. 2.3 в зависимости от коэффициента ^>d — b2/d\. Так как ширина колеса Ь2 и диаметр шестерни d, еще не определены, коэффициент tyd определяют ориентировочно:

где К% — начальный коэффициент, концентрации нагрузки (табл. 2.6); X — коэффициент режима (см. с. 11).

где [а] я—в Па; при постоянном режиме нагружения /(р=1,0, при переменном /(р = 0,5(/(р + 1). Начальный коэффициент концентрации нагрузки /(р находят по графику (рис. 2.12), для этого определяют число витков червяка в зависимости от передаточного числа:

В работе [81] показано, что свойства сплава Ti — &А1 — 1 Mo — 1 V при испытании на растяжение могут изменяться под действием испытательной среды и такое влияние наиболее полно выражено при испытании тонких образцов. Наблюдалось, что при испытании в водном растворе соли напряжение течения металла и начальный коэффициент деформационного упрочнения были завышены по сравнению с теми, которые определяли на образцах при испытании на

номинальный начальный коэффициент расхода, определяемый при пере-

Для определения напряжения Еа, необходимого для защиты конструкции, надо добавить к У3 значение анодной поляризации вспомогательного анода AVa при данной силе тока /ит и произведение последней на сумму всех остальных сопротивлений в цепи защиты и вычесть начальный потенциал конструкции:

До сих пор, как при построении поляризационных кривых, так и при построении коррозионных диаграмм мы пользовались так называемыми идеальными поляризационными кривыми. За начальный потенциал анодной кривой Е°а принимался равновесный потенциал анодного металла, за начальный потенциал катода Е° — равновесный потенциал катодного процесса в данных условиях. В реальных случаях даже при отсутствии тока имеется достаточно причин для отклонения этих потенциалов от равновесных значений. Такими причинами могут быть, например, образование или удаление защитных пленок, накопление на поверхности электродов различных включений и т. д.

Построим поляризационную диаграмму коррозии для этих двух электродов (рис. 23). Если бы промежуточный (третий) электрод не был подключен к системе, то установился бы потенциал Е0. Если начальный потенциал промежуточного электрода Е2 отрицательнее Е0, то этот электрод будет работать анодом, в противном случае — катодом. В рассматриваемой нами трех-электродной системе промежуточный электрод должен работать катодом.

Начальный потенциал равен его стационарному потенциалу. Затем потен-•щиал с постоянной скоростью (например, 20 мВ/мин) смещается в положительном направлении, что вызывает изменение плотности поляризующего тока. 'После достижения определенной величины потенциала поляризация осуществляется в обратном направлении. При этом обратный ход поляризационной •кривой не совпадает с ее прямым ходом.

В первом приближении можно представить функцию U (х) в виде чередующихся прямоугольных «импульсов» так, чтобы область непосредственно шва имела иной начальный потенциал, чем остальная часть трубопровода. Расстояние между стыками (порядка 10—12 м) намного превышает ширину зоны стыка (порядка нескольких сантиметров). Следовательно, в окрестности стыка падение потенциала в металле пренебрежимо мало, и металл может считаться почти эквипотенциальным, т. е. принимаем г — > 0. В таком случае следует воспользоваться уравнением (260) и рассматривать продольный ток / (л;) внутри трубы (для случая внутренней коррозии), распределение которого характеризуется уравнением

Одной из наиболее опасных причин появления макроэлектрохими-ческой гетерогенности трубопровода является наличие сварных стыков, в области которых металл не только находится в различном физико-механическом состоянии, но и имеет изменяющийся от точки к точке химический и фазовый состав из-за различия химического состава наплавленного и основного металла, а также вследствие протекания физико-химических и теплофизических процессов в зоне шва при сварке. Поэтому функция U (х) имеет сложный вид для зоны шва и ее можно определить специальными микроэлектрохимическими измерениями (методика описана выше)1. В первом приближении можно представить функцию U (х) в виде чередующихся прямоугольных «импульсов» так, чтобы область непосредственно шва имела иной начальный потенциал, чем остальная часть трубопровода. Расстояние между стыками (порядка 10—12 м) намного превышает ширину зоны стыка (порядка нескольких сантиметров). Следовательно, в области стыка

Другим фактором, который следует учитывать при катодной защите, является возможность наводороживания металла, что может приводить к водородной хрупкости и растрескиванию высокопрочных материалов. Если начальный потенциал анодного процесса отрицательнее равновесного потенциала водорода и перенапряжение выделения водорода на защищаемой поверхности невелико, то полная защита делается практически невыгодной. Например, катодная защита магниевых сплавов по этой причине малоэффективна.

К анодным ингибиторам, сильно тормозящим анодную реакцию, относятся ингибиторы окислительного типа, например нитрит натрия. Эта соль при введении в электролит в небольших количествах сдвигает потенциал стали в положительную сторону, переводя ее в пассивное состояние, причем начальный потенциал стали смещается сразу же примерно на 0,2 В, а через 10 сут более чем на 0,7 В. Такой сильный сдвиг потенциала во времени говорит о химической природе связи металла с ингибитором, так как при физической адсорбции процесс поляризации протекал бы намного быстрее. При высоких концентрациях нитрита натрия скорость катодного процесса может возрасти так, что возникает пассивация по механизму ускорения катодной реакции.

калия. Введение в исходный электролит нитрита натрия (рис. 42) сдвигает начальный потенциал железа в положительную сторону и кроме этого вызывает уже при незначительных плотностях тока сильную анодную поляризацию, сопровождающуюся скачкообразным изменением потенциала. Так, например, при концентрации нитрита, равной 5 г/л, сильная анодная поляризация железа, достигающая около 400 мв, отмечается уже при весьма низких плотностях тока (10—15 мка/см2). Аналогичное влияние на кинетику анодной реакции растворения железа оказывают и хроматы (рис. 43).

Первый путь ингибирования, заключающийся в уменьшении скорости анодной реакции ионизации металла, можно проиллюстрировать на примере действия нитрита натрия. Этот ингибитор сильно сдвигает потенциал стали в положительную сторону, переводя ее в пассивное состояние. При наличии в электролите уже небольших концентраций ингибитора начальный потенциал стали смещается приблизительно на 0,2 В в положительную сторону, а конечный, через 10 суток, более чем на 0,7 В (рис. 2,1). Сильный сдвиг потенциала в положительную сторону во времени свидетельствует о химической природе связи металла с ингибитором и ее усилении во времени. При физической адсорбции этот процесс протекал бы довольно быстро.

В правильности предложенного механизма можно убедиться при рассмотрении результатов потенциостатических исследований анодного процесса [39]. Если ввести в боратный буфер 0,01 моль/л пиперидина, пассивируемость системы резко возрастает: расширяется в значительной степени область пассивного состояния и уменьшаются томи пассивации. Такая же концентрация -бензоа-та пиперидина эффекта не дает. Однако если ввести 0,01 моль/л нитробензоата пиперидина или 3,5-динитробензоата пиперидина, начальный потенциал системы смещается далеко за потенциал полной пассивации металла в боратном буфере (рис. 2,9).

Рекомендуем ознакомиться:
Найденные экспериментально
Направлении перемещений
Направлении положительных
Направлении поверхности
Направлении применяют
Направлении просвечивания
Направлении растяжения
Направлении составляет
Наблюдается небольшой
Направлении значительно