ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОДОВ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ Межкристаллитная коррозия дуралюмина из "Коррозионные процессы на реальных микроэлементах" Поскольку процесс коррозии металлов и сплавов представляет собой сумму ряда элементарных процессов, протекающих на электродах микроэлементов сплава, охватить которые целиком не всегда возможно, целесообразно вести исследования отдельных элементарных процессов, изучив которые можно делать выводы о коррозионных процессах, протекающих на микроэлементах в целом. С этой точки зрения значительный интерес представляет изучение процессов, протекающих на электродах, работающих в качестве катодов микроэлемента, поскольку катодные процессы чаще всего лимитируют весь процесс коррозии сплава [57]. [c.53] Под процессом, протекающим на катоде, как известно, понимается реакция соединения избыточных электронов металла, образовавшихся вследствие перехода ионов металла в раствор, с положительно заряженными катионами раствора или нейтральными молекулами, способными к восстановлению на катоде в данных условиях процесса. [c.53] На катоде могут протекать и другие процессы в зависимости от условий, в которых корродирует металл. [c.53] В литературе [58] приведены потенциалы ряда катодных реакций. [c.53] Сравнивая значение нормального электродного потенциала металла и потенциала вероятного катодного процесса, можно сделать заключение о приципиальной возможности электрохимической коррозии металла в заданных условиях и определить, какие процессы протекают на катодах при коррозии металла. Но такое суждение возможно составить только при условии, что концентрация ионов растворяющегося металла будет нормальная и соотношение в растворе концентраций окислителя и восстановителя. известно [63]. [c.53] Скорость растворения сплавов сильно зависит от их кристаллического строения. В этом отношении важно, представляют ли сплавы гомогенную фазу (твердый раствор) или гетерогенную смесь кристаллов чистых компонентов, твердых растворов и интер металлических соединений в любой комбинации. В соответствии с этим целесообразно исследовать работу микроэлементов в сплаве для случаев, когда их электродами являются чистые металлы, твердые растворы или интерметаллические соединения. [c.54] Исследованию коррозионной стойкости чистых металлов в различных средах посвящено большое количество работ. Эффективность работы чистых металлов в качестве катодов в кислых средах при коррозии с выделением водорода детально выяснена в связи с исследованием перенапряжения водорода [27, 25]. Достаточно подробно выяснена и эффективность работы чистых металлов в качестве катодов при кислородной деполяризации [58]. При этом установлено, что материал электрода оказывает большое влияние на эффективность его работы. [c.54] Поскольку применяемые в промышленности сплавы редко представляют собой комбинации чистых металлов, а как правило, это смесь из твердых растворов металлов или интерметаллических соединений, то значительно большую ценность для практики представляет определение значений перенапряжения водорода и перенапряжения ионизации кислорода для случая твердых растворов металлов и интерметаллических соединений. [c.54] В отдельных работах указываются значения электродных потенциалов некоторых интерметаллических соединений. Они приведены в табл. 8. [c.55] По величине неравновесных потенциалов интерметаллических соединений в растворе трудно судить о коррозионной стойкости данных соединений. Значительно более показательны в этом отношении катодные поляризационные кривые интерметаллических соединений и кривые изменения потенциалов со временем. Для некоторых интерметаллических соединений кривые изменения потенциалов со временем, на которых остановимся несколько ниже, приведены у Акимова [3]. Катодных поляризационных кривых для интерметаллических соединений в литературе еще не приводилось. [c.56] Таким образом, если коррозионное поведение чистых металлов достаточно подробно исследовано, то коррозионные свойства твердых растворов пока не получили исчерпывающего освещения, а такие важные вопросы, как перенапряжение надвердых растворах, анодная и катодная поляризации и многие другие по существу еще не разобраны. Коррозия интерметаллических соединений исследована также еще недостаточно. В то же время для практики, как уже указывалось, гораздо большую ценность представляют данные, касающиеся коррозии твердых растворов и интерметаллических соединений, нежели чистых металлов. В свете этого вторая часть работьг посвящена исследованию электрохимического поведения интерметаллических соединений, являющихся упрочняющими фазами в промышленных сплавах типа дуралюмин и сплавов на основе системы Al-Zn-Mg. Дуралюмин и сплавы на основе Al-Zn-Mg при некоторых условиях обладают склонностью к избирательной коррозии. [c.56] Наиболее опасной формой разрушения металлов от коррозия является межкристаллитная коррозия, так как при этом разрушение происходит по границам зерен на большую глубину. Механические свойства металла от такой формы разрушения поверхности сильно снижаются. В этом случае поверхность не всегда имеет явные следы коррозии, но металл может иногда рассыпаться в порошок при незначительном механическом воздействии. Межкристаллитной коррозии подвержены при некоторых условиях многие технические металлы и сплавы. [c.56] Механизм межкристаллитной коррозии в разных случаях трактуется по-разному. Для алюминиевых сплавов, в частности для дуралюмина, имеющего примерный состав 4,5% Си, 0,65% Мп, 0,65% Mg, остальное — алюминий, межкристаллитная коррозия объясняется следующим образом. При искусственном старении дуралюмина по границам зерен твердого раствора выпадает интерметаллическое соединение uAU вследствие диффузии меди из зерна в uAU соседние с uAU участки обедняются медью и представляют собой практически чистый алюминий. Предполагается, что чистый алюминий является анодом по отношению к телу зерна — твердому раствору и к интерметаллическому соединению. Таким образом, за счет растворения чистого алюминия, расположенного около границ зерен, и происходит разрушение металла. Эта точка зрения является общепринятой (см. капитальные труды по коррозии металлов, например, книгу Акимова [10], Эванса [64] и др.). [c.56] Из литературы известно, что чем чище алюминий, тем он более коррозионно стоек. В табл. 9 приведены данные, характеризующие коррозионную стойкость алюминия в зависимости от степени загрязнения его медью. Как нетрудно заметить, увеличение количества меди в алюминии приводит к сильному увеличению скорости коррозии. Вероятно, присутствующая медь, несмотря на то что она растворяется в алюминии до 4,5% при 500 С, создает микропары, а это приводит к увеличению коррозии. [c.57] Данных о коррозионной стойкости интерметаллического соединения СиА1г в литературе не имеется, однако это соединение, как показано дальше, играет основную роль в межкристаллитной коррозии дуралюмина. [c.57] Вернуться к основной статье