ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние легирующих компонентов на пассивацию сплавов на основе титана и Fe—Сг из "Теория коррозии и коррозионно-стойкие конструкционные сплавы" Из теоретического рассмотрения механизма коррозионных процессов и, в частности, из анализа основного уравнения и поляризационной диаграммы электрохимической коррозии (см. гл. I) можно вывести основные принципы создания коррозионностойких металлических сплавов (табл. 9). [c.123] Уменьшение активных катодных примесей в сплаве на основе А1, 7п. Амальгировапие технического цинка или легирование его кадмием. Легирование технического магния или его сплавов марганцем. Легирование латуней мышьяком. [c.123] Легирование железа, никеля и сплавов Ре—N1 хромом. [c.123] Легирование Сг—N1 сталей титаном, ниобием или танталом. [c.123] Из табл. 9 следует, что принципиально возможны три пути повышения коррозионной стойкости сплава 1) повышение термодинамической стабильности сплавов 2) увеличение торможения кинетики катодных процессов 3) увеличение торможения анодных процессов. [c.123] Область использования торможения катодных процессов, т. е. увеличения катодного, в частности, водородного перенапряжения, сравнительно ограничена и реализуется главным образом, при коррозии в активном состоянии или когда устойчивость пассивного состояния повышается при устранении из сплава катодных примесей. Повышение коррозионной стойкости цинка в кислых средах, а алюминия и магния также и в нейтральных, с уменьшением в сплаве примесей с низким водородным перенапряжением, амальгамирование цинкового электрода с целью уменьшения процесса его саморастворения и некоторые другие случаи, могут быть относительно немногочисленными примерами этого пути повышения коррозионной стойкости сплава. [c.124] Первый путь — легированием повысить собственную пассивируемость основы сплава. Это будет соответствовать изменению анодной кривой д ОРСО вследствие благоприятного легирования, например, до кривой Е D Q. В этом случае при наличии одного и того же катодного процесса (например, соответствующего кривой Е К ) коррозионная система будет самопассивироваться и находиться в коррозионноустойчивом состоянии (как это рассмотрено в гл. П). До недавнего времени основным и даже единственным направлением повышения пассивируемости сплава легированием считали именно этот путь, т.е. изменение анодной характеристики основы сплава. Желаемый результат достигался введением значительного количества металла с повышенной пассивируемостью в основной металл с недостаточной стабильностью к самопассивации (например, присадка хрома к железу). [c.125] Однако не трудно видеть, что если в коррозионной системе принципиально возможно установление пассивного состояния, т.е. когда на анодной кривой ExDFGQ имеется характерная для пассивации обратная (аномальная) зависимость коррозионного тока от потенциала, то смещение потенциала коррозии положительнее потенциала полной пассивации п.п, достигаемого повышением эффективности катодного процесса, например, при переходе от катодных кривых ЕцК или ЕиК . к кривой Е-цКъ, будет переводить систему в пассивное состояние и резко снижать скорость коррозии. Эта возможность повышения пассивируемости и коррозионной стойкости смещением потенциала коррозионной системы в положительную сторону (при неизменной анодной характеристике основы сплава) была впервые детально разработана в лаборатории коррозии сплавов ИФХ АН ССР [7, 20, 42]. [c.125] ПТ ИЛИ потенциалом транспас-сивности т. Для осуществления самопроизвольной пассивируемости сплава необходимо, чтобы катодный ток г кз, который может генерировать данная система при потенциале пассивирования Еа, превосходил предельный анодный ток пассивирования, т. е. 1кз г п (рис. 38). [c.126] Важно отметить, что после перехода сплава в пассивное состояние необходимые катодные токи могут быть очень незначительными, порядка ш. [c.126] В отличие от первого метода при катодном легировании повыщение пассивации и коррозионной стойкости сплава достигается, как правило, при незначительном введении катодного компонента (несколько десятых долей процента), т.е. с большим основанием можно говорить не о катодном легировании, а о катодном модифицировании сплава. [c.126] В качестве катодных присадок для повышения пассивируемости титана и его сплавов могут быть использованы различные электроположительные металлы (палладий, платина, рутений и ряд других металлов платиновой группы), а в некоторых условиях даже и менее благородные металлы — Ке, Си, N1, Мо, и др.) Дальнейшее исследование возможности увеличения пассивируемости сплавов применением в качестве активных катодных центров некоторых интерметаллидов и таких соединений как карбиды, нитриды, силициды [2, 97] для повышения пассивации титана может привести также к интересным и важным результатам. [c.126] Известно, что пассивация коррозионной системы совершается тем легче, чем меньше плотность тока пассивации п и чем отрицательнее потенциал пассивации т. е. желательно возможное смещение точки б влево и вверх. Меньшая величина плотности тока пассивного состояния п.п и более отрицательный потенциал полной пассивации (точка в), в основном, характеризуют степень совершенства пассивного состояния также, как и более положительный потенциал перепассивации (или потенциал пробоя пассивной пленки) Е . Таким образом, желательно возможное смещение точки в влево и вверх, а точки г вниз. [c.128] Рассмотрим, как может быть охарактеризовано влияние на пассивацию титана некоторых наиболее перспективных легирующих компонентов. [c.128] Молибден, как видно из диаграммы, действует благоприятно на смещение точек бив, характеризующих легкость перехода в пассивное состояние и его устойчивость. Однако на точку г, характеризующую возможность перехода сплава в состояние перепассивации, молибден действует весьма неблагоприятно, сообщая титану (при достаточно высоком содержании молибдена) ускорение коррозии при положительных потенциалах, например, при наличии в коррозионной среде окислителей или при наложении на сплав анодных потенциалов. [c.128] Тантал в этом отношении оказывается более благоприятным легирующим компонентом, не вызывающим смещения точки г в отрицательную сторону. [c.128] Хром обычно является неблагоприятной легирующей добавкой к титану, так как подобно молибдену (хотя и в меньшей степени), может сообщать сплаву склонность к перепассивации. Кроме того, он увеличивает критический ток пассивации 1а. Однако хром несколько смещает потенциалы пассивации и полной пассивации в отрицательную сторону и это иногда можно использовать для повышения пассивируемости сплава в определенных областях потенциалов. [c.128] Алюминий по большинству приведенных на схеме признаков ухудшает пассивацию титана (за исключением отсутствия вредного влияния на перепассивацию). Однако в качестве добавки, которая в малых количествах (до 5%) несущественно ухудшает пассивационные и коррозионные характеристики, алюминий довольно часто используют как наиболее доступный легирующий компонент, улучшающий прочностные свойства титана без заметного ухудшения его технологических свойств (например, свариваемости). [c.129] На этой диаграмме показано также влияние некоторых катодных добавок к титану. [c.129] Вернуться к основной статье