Потенциал становится

Изучено влияние сульфидных включений на электрохимическое поведение железа в реальной и модельной (1н. NajCOj + 0.5н. NaHCO3) средах. В качестве объектов исследования использовалось карбонильное железо и автоматная сталь А12, содержащие 0,002 и 0,16% серы соответственно. Проведенными электрохимическими исследованиями (рис. 12) показано близкое электрохимическое поведение в реальной и модельной средах железа и стали А12. Пиковые значения анодного тока в реальных средах ниже, чем в модельной среде, а потенциал, соответствующий пиковым значениям для реальной среды, находится ближе (на 100 мВ) к регламентированным значениям поляризационных потенциалов катодной защиты, что может быть объяснено высокой щелочностью реальной среды вследствие меньшего содержания в ней бикарбоната натрия (в растворе с рН 12 по диаграмме карбонат-бикарбонатного равновесия может содержаться только около 5% бикарбоната натрия). Величина пиков анодного тока для карбонильного железа выше, чем для стали А12, что может быть объяснено влиянием легирующих элементов.

щих 1/3 — 1/4 от ав. На дне трещин быстро устанавливается потенциал, соответствующий потенциалу активного растворения. При низком уровне растягивающих номинальных напряжений, при которых развитие пластических деформаций в объеме металла не происходит, в вершине трещин протекают два конкурирующих процесса: рост трещин по электрохимическому механизму и пластическая деформация в вершине трещины. Чем выше химическая активность металла, тем в большей степени развитие трещины опережает процесс пластической деформации.

где ф0 — равновесный потенциал, соответствующий значению г

где ф0—равновесный потенциал, соответствующий значению Сравн. Отсюда

Наиболее вероятный состав образующегося пассивного слоя — смешанный оксид у?е20з и РезС>4. Потенциал, соответствующий максимальному току перед наступлением пассивности, определяется как потенциал пассивации фд.ш, а фп.П2 — потенциал полной пассивации.

Некоторые представления о химических реакциях в растворе внутри трещины могут быть получены из рис. 133. Заштрихованная область I показывает ширину изменения пределов рН и потенциала, в которых хлориды, бромиды и иодиды ускоряют рост трещины при КР в водных растворах. Как отмечено выше, значение рН внутри трещины, по-видимому, устанавливается в пределах от 3,2 до 3,5 (область 4 на рис. 138). Понижение потенциала в трещине, развивающейся при КР, до сих пор точно не измерено, таким образом потенциал в вершине трещины неизвестен. Потенциал, соответствующий по величине области 4, представляет собой смешанный потенциал, так же как и измеренный потенциал разомкнутой цепи на образце с трещиной, полученной при КР в водном растворе хлористого натрия [44].

2. Стационарный потенциал титановых сплавов в растворе 3,5% NaCl и в морской воде составляет около —800 мВ. Эта величина более отрицательная, чем потенциал, соответствующий минимальной нагрузке для зарождения трещины (—500 мВ).

Электродный потенциал, соответствующий уравнению (6.2), зависит (для данного металла) только от концентрации ионов металла в растворе, согласно формуле Нернста. Поэтому на потенциал-рН-диаграмме равновесие (6.2) будет представлено семейством прямых, параллельных оси абсцисс (вдоль которой отложены значения рН-растворов), отстоящих одна от другой на величину 0,06/z, если концентрация ионов металла в растворе каждый раз изменяется на порядок, например от 1 до 10~6 г-ион!л. Уравнению (6.1) на потенциал-рН-ди а грамме соответствует семейство вертикальных прямых, параллельных оси потенциалов, поскольку 'равновесие между твердой гидроокисью металла и раствором определяется только произведением растворимости и величиной рН-раство ра и не зависит от потенциала. Если L означает произведение растворимости гидроокиси, то в насыщенном растворе

При установке датчика ДЧ на поверхность контролируемой детали, имеющей неферромагнитное покрытие, произойдет разбаланс моста, вследствие чего с диагонали моста на вход усилителя будет подан потенциал, соответствующий контролируемой толщине покрытия. Вследствие того, что выход 3-го каскада включен на сетку оконечного каскада через выпрямитель Дь то сигнал, усиленный через 1-, 2- и 3-й каскады предварительного усиления, создаст на сетке лампы Лз (6П1П) отрицательное смещение, которое соответственно изменит анодный ток лампы. Реле Pi отрегулировано так. чтобы срабатывало при токе, равном тол-

Влияние теплоотвода от шпиндельной бабки в станину и тумбы учитывалось путем замены упрощенных схем системой эквивалентных им сопротивлений, рассчитанных по формулам (12). Сопротивления одной клеммой присоединялись к соответствующей точке сети, моделирующей шпиндельную бабку, а на другой поддерживался нулевой потенциал, соответствующий температуре окружающей среды. Сопротивления Rp0, через которые протекают токи, пропорциональные тепловым потокам от подшипников и зубчатых колес, включались между клеммой максимального напряжения на интеграторе и соответствующими узловыми точками модели.

На свободный конец резистора R? в точку Ог (см. рис. 5, з) подается потенциал, соответствующий температуре в данном узле в (п — 1)-й момент времени. К граничным узлам модели подводятся сигналы, соответствующие граничным условиям теплового объекта в /г-й момент времени. При этом значения сопротивлений Rl, R2, R3, R4 и RI определяются по соответствующим формулам, о которых речь будет идти ниже, исходя из того что коэффициент теплопроводности берется по средней температуре узлов, между которыми находится данное сопротивление, а удельная объемная теплоемкость определяется по температуре данной точки в предыдущий момент времени.

Хромистые стали (табл. 10). При введении в сталь 12—14 % Сг ее электрохимический потенциал становится положительным, и она приобретает устойчивость против коррозии в атмосферных условиях, слабых растворах кислот и солей и других агрессивных средах. Стали мартенситного класса, содержащие 13 % Сг и 0,2—0,4 % С, при охлаждении на воздухе имеют структуру мартенсита, обладают повышенной твердостью и применяются для изготовления деталей, работающих на износ, упругих элементов и режущего инструмента (табл. 10). После термической обработки стали 20X13, 30X13 и

Для проверки применимости электрохимической теории коррозионного растрескивания был поставлен специальный эксперимент. Он заключался в измерении критического потенциала инициирования КРН нержавеющей стали 18-8 в кипящем^при 130 °С растворе хлорида магния с добавками и без добавок инги-бирующих анионов [22]. Анодная поляризация тем скорее вызывает растрескивание, чем положительнее потенциал; катодная поляризация, наоборот, увеличивает время до растрескивания. При потенциале ниже критического значения —0,145 В сплав становится практически устойчив (рис. 7.5, а). Добавление различных солей (например, CH3COONa) к раствору MgCl2 повышает критический потенциал. Когда критический потенциал становится положительнее потенциала коррозии, КРН прекращается (рис. 7.5, Ь). Следовательно, если критический потенциал равен потенциалу анода разомкнутой цепи, характеризующему катодную защиту, при которой скорость коррозии равна нулю (см. разд. 4.10), потенциал коррозии не может быть ниже критического. Однако, ввиду того что критический потенциал может быть и ниже, и выше потенциала коррозии, он должен иметь другое объяснение.

Критический потенциал коррозионного растрескивания — это такой потенциал, выше которого происходит адсорбция разрушающих ионов, а ниже — их десорбция. В принципе, он может быть как отрицательнее, так и положительнее коррозионного потенциала. Ингибирующие анионы, сами не вызывающие растрескивания, конкурируют с разрушающими ионами за адсорбционные места; требуется приложить более высокий потенциал для достижения поверхностной концентрации разрушающих ионов, достаточной для адсорбции и растрескивания. Когда под воздействием ингибирующих ионов критический потенциал становится выше потенциала коррозии, растрескивание прекращается, потому что разрушающие ионы больше не могут адсорбироваться. Механизм конкурентной адсорбции сходен с ранее описанным механизмом питтингообразования, критический потенциал которого также сдвигается в положительном направлении в присутствии посторонних анионов (разд. 5.5.2).

КРН (критический потенциал становится положительнее потенциала коррозии), тогда как устойчивость к водородному растрескиванию падает. Следовательно, на практике важно иметь в виду, что тросы мостов, изготовленные из высокопрочной стали, должны пройти холодную обработку, чтобы уменьшить опасность растрескивания во влажном воздухе. Без такой обработки тросы разрушаются преждевременно несмотря на достаточный запас прочности, как это имело место в США и других странах. Более того, обезуглероженная с поверхности высокопрочная сталь (т. е. с более мягкой поверхностью) не разрушается в кипящей воде или в 3 % растворе NaCl, но быстро растрескивается при катодной поляризации. Назначительное количество водорода, образованного в результате реакции железа с водой, не оказывает влияния на твердые подповерхностные слои стали. Адсорбированная вода в большей степени, чем растворенный в решетке водород, является причиной растрескивания высокопрочных сталей и, возможно, высокопрочных мартенситных и дисперсионнотвердеющих нержавеющих сталей, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, а также J- и у-латуней — все они склонны к разрушению в присутствии влаги.

Рост питтинга прекращается только в том случае, если его поверхность вновь пассивируется и потенциал становится равным потенциалу поверхностей сплава, прилегающих к питтингу. Посторонние анионы, такие как SOii", не оказывают существен-

Радиус защитного действия определяют как расстояние от точки дренажа, до того места на поверхности защищаемой конструкции, где её потенциал становится равным Ез.тт /1-6/.

Протекторы должны быть возможно менее поляризуемыми. Под нагрузкой их потенциал становится более положительным. Степень этого изменения потенциала имеет важное значение для практически допустимой нагрузки.

На участке рисунка а представлены записанные параметры без проведения защитных мероприятий. Если рельсы отрицательны по отношению к трубопроводу (t/B_s>0), то потенциал труба—грунт становится более положительным. Блуждающий ток при этом стекает с трубопровода. Однако периодически наблюдается обратное соотношение потенциалов (?/й_8<0). В таком случае блуждающий ток натекает на трубопровод и потенциал становится более отрицательным. Запись на участке рисунка б относится к условиям непосредственного дренажа блуждающих токов в рельсы. При С/д_в>0 ток стекает с трубопровода через линию отвода блуждающих токов обратно к рельсам, так что анодной поляризации трубопровода не происходит. Однако при ?/и-з<0 ток течет через упомянутое соединение в трубопровод и вызывает его анодную поляризацию. Следовательно, прямой дренаж блуждающего тока в рельсы в данном случае невозможен. Результаты поляризованного дренажа блуждающих токов в рельсы показан на участке рисунка в. В этом случае трубопровод всегда имеет катодную поляризацию. Однако полная катодная защита еще не достигается.

Рис. 20.18. Анодная внутренняя защита от коррозии железнодорожной цистерны для перевозки жидких искусственных удобрений (защитный ток включается только когда потенциал становится ниже нижнего предельного значения; выключение происходит при достижении верхнего предельного потенциала): 1 — углеродистая сталь; 2 — аккумуляторные батареи и блок контроля потенциала; 3 — катод; 4 — анод; 5—три аккумуляторные батарей на 12 В емкостью 200 А^ч; 6 — выключатель; 7 — изоляция из ПТФЭ (тефлона); 8 — поддерживающая труба (хромоникелевая сталь); 9 — электрод сравнения; 10 — катод, сплав хастеллой С

На рис. 1.15 дана анодная кривая ABCD, определенная потенциостати-чески для системы металл— среда, которая подвергается изменению в точке В. По мере того как потенциал становится более положительным, плотность тока возрастает в активной области АВ и достигает критической величины (критической плотности тока t'Kp), при которой скорость' коррозии внезапно падает благодаря образованию защитной окисной пленки на поверхности металла. В этом случае говорят, что металл пассивен и скорость его коррозии, которая зависит от окисной пленки, значительно меньше, чем в активных условиях. Пассивное состояние определяется также окислительно-восстановительным потенциалом раствора и кинетикой катодной реакции. Линия ПК описывает восстановление "ионов Н+ на катоде, когда металл активно корродирует в кислоте. Скорость коррозии и коррозионный потенциал определяются пересечением этой линии и анодной кривой в точке /. В электролите с высоким окислительно-восстановительным потенциалом, который получают насыщением восстановительной кислоты кислородом или добавлением таких окис-

Полученные данные показывают также, что галогениды натрия по-разному реагируют на освещаемость солнечными лучами. По мере увеличения их молекулярной массы электродный потенциал становится более отрицательным как освещенной, так и теневой стороны образца.