ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение. Механизм, Особенности процесса из "Защита от коррозии старения и биоповреждений машин оборудования и сооружений Т1" Иаводороживанием металла называют процесс абсорбции им водорода из жидкой или газовой водородсодержащей среды, а также результат этого процесса. Наводоро-живание характеризуется более высокой диффузионной подвижностью водорода и резким отрицательным влиянием абсорбированного водорода на механические свой-, ства металла. [c.444] Абсорбция водорода, электрохимически выделяющегося на поверхности металла из растворов электролитов, происходит при коррозии с водородной деполяризацией, катодной защите от коррозии (если достигается потенциал выделения водорода), катодном обезжиривании, кислотном травлении и электроосаждении металлопокрытий [1 ]. [c.444] Скорость общего процесса выделения водорода зависит от соотношения скоростей, частных реакций (1). .. (5). Водород в молекулярной форме не способен проникать в металл катода, он удаляется с его поверхности, диффундируя в раствор электролита и в виде газовых пузырьков. [c.445] На некоторых металлах, например на никеле, пузырьки водорода, в отсутствии специально введенных смачивающих катод добавок ПАВ, удерживаются на поверхности металла и могут застраиваться в кристаллизующийся электроосадок, что ведет к питтингообразованию. [c.445] Железо высокой чистоты в растворах чистых кислот может катализировать (3) подобно платине при малых значениях 0 . На железе, меди, золоте, молибдене, палладии и родии в кислых растворах скорость выделения войёрода определяется стадией электрохимической де-со р бции (4), а в щелочных растворах — реакцией разряда (2). Но уже незначительные загрязнения изменяют характер процесса [13]. [c.445] Скорости двух стадийных процессов могут быть близкими, что приводит к смене одного механизма разряда другим при незначительном изменении условий. При коррозии стали, травлении в кислотах и при электрохимическом осаждении металлопокрытий выделение водорода на гранях с разными кристаллографическими индексами возможно по различным механизмам. [c.446] Стимулируют наводороживание коллоидно диспергированные фосфор и сера, анионы же фосфорной и серной кислот такого эффекта не вызывают. [c.446] Стимуляторы наводороживания могут попадать в коррозионную среду и травильные растворы кислот либо из окружающей среды (сероводород из промышленной атмосферы или образовавшийся при разложении растительных и животных остатков), либо из окалины или из растворяющихся поверхностных слоев металла, загрязненного примесями (наиболее употребляемые сорта стали), либо в результате разложения травильных присадок (тиомочевина в кислой среде восстанавливается до НаЗ). Значительной наводороживающей способностью обладают цианистые электролиты, что объясняется стимулирующим действием адсорбирующихся на металле катода ионов См-, Адсорбция ионов СМ- приводит к резкому уменьшению активных участков поверхности железа, доступных для адсорбции атомов водорода. В результате этого энергия активации процесса возрастает, и скорость наводороживания увеличивается. Наводороживание стальных катодов возрастает с увеличением поверхностной концентрации СМ . [c.446] Наводороживание зависит от pH раствора (как в объеме, так и непосредственно в прикатодном слое), для Аз, 8е, Те и 8 оно сильно уменьшается при увеличении pH. Из трех наиболее распространенных минеральных кислот — серной, соляной и азотной — наибольшее наводороживание наблюдается в серной, В соляной кислоте происходит блокирование диффузионных участков катода специфически адсорбируюш,имися анионами С1 . В азотной кислоте даже при добавлении стимулятора наводороживания НаЗеОд происходит катодное восстановление НКОз до НМОа, Поэтому наводороживание в НС1 и НМОд снижается. [c.447] При коррозии в серной, соляной и фосфорной кислотах мягкая сталь адсорбирует значительное количество водорода. Хотя скорости растворения стали в первых трех кислотах значительно различаются, отношение фактически абсорбированного количества водорода к максимально возможному при данных потерях массы стали оказалось почти одинаковым при различных концентрациях кислот. Увеличение температуры и концентрации кислот (кроме азотной) приводит к росту наводороживания. [c.447] Наводороживание арматуры в бетоне усиливается с уменьшением pH и при контакте стали с оцинкованными закладными деталями в результате образования коррозион-ньрс макропар, в которых стальная арматура служит катодом. [c.447] Наводороживание стального оборудования и трубопроводов в сероводородсодержащих средах при газо- и нефтедобыче и переработке причиняет наибольший экономический ущерб. Статическая водородная усталость стали наблюдается в водных растворах НдЗ только при pH 10, однако расслоение стали вследствие образования водородных пузырей в ее приповерхностных слоях может происходить и при рН = П. .. 13. Диффузия водорода через углеродистые стали, корродирующие в водном растворе, содержащем На5, имеет место при pH = 1,5. .. 11,5, причем при pH = 1,5 вследствие ухудшения растворимости сульфидной пленки на стали ее коррозия и поток водорода падают. [c.448] При электроосаждении металлов наводороживание стальной основы — катода сильно изменяется при переходе от одного электролита к другому. Наибольшее наводороживание происходит в цианистых электролитах кадмирования, цинкования и меднения. Велико наводороживание в сульфатных электролитах для осаждения Сс1, 2п, Си и N1, а также в растворах хромовой кислоты, используемых для износостойких и защитно-декоративных покрытий. [c.448] Трубная сталь в буровой промывочной жидкости на глинистой основе, насыщавшейся HgS путем продувки, охрупчивается в интервале 293. .. 333 К, а при больших температурах (до 363 К) охрупчивания не обнаружено. [c.449] Загрязнение поверхности металла катода другими элементами (олово, фосфор, сера и т. п.) может усиливать наводороживание. [c.449] Отжиг железа в вакууме уменьшает его способность абсорбировать водород. [c.449] Внешне приложенные растягивающие нагрузки увеличивают количество абсорбированного сталью водорода, выделяющегося на катодах локальных коррозионных элементов или на всей поверхности стального катода. [c.449] Вернуться к основной статье