Нержавеющие поляризации

Межкристаллитную коррозию нержавеющих сталей можно также выявить электрохимическим путем — анодным травлением в течение 5 мин при плотности тока 0,65 а/см и 20 Ю С в 60%-ном растворе серной кислоты с 0,5% уротропина или другого замедлителя коррозии. Метод анодного травления, заключающийся в анодной поляризации исследуемого участка поверхности стали, обладает тем достоинством, что позволяет быстро (1,5—5 мин) определять склонность стали к межкристаллитной коррозии непосредственно на полуфабрикатах и готовых сварных изделиях. Применение этого метода дает возможность производить межоперационную проверку склонности металла к межкристаллитной коррозии и соответствующей термической обработкой устранять эту склонность. [c.345]

Пассивным называется металл, являющийся активным в электрохимическом ряду напряжений, но тем не менее корродирующий с очень низкой скоростью. Пассивность — это свойство, лежащее в основе естественной коррозионной устойчивости многих конструкционных металлов, таких как алюминий, никель и нержавеющая сталь. Некоторые металлы и сплавы можно перевести в пассивное состояние, выдерживая их в пассивирующей среде (например, железо в хроматном или нитритном растворах) или с помощью анодной поляризации при достаточно высоких плотностях тока (например, железо в серной кислоте). [c.70]

Если кривые катодной поляризации (рис. 5.5) пересекают анодные кривые при более высоких потенциалах в области пере-пассивации, скорость коррозии, например нержавеющей стали, становится выше, чем в пассивной области и продуктами коррозии становятся СггОу и Ее "". Перепассивация наблюдается не только у нержавеющей стали, но также у хрома, для которого потенциал реакции [c.79]

Согласно второй точке зрения, металлы, пассивные по определению 1, покрыты хемосорбционной пленкой, например, кислородной. Такой слой вытесняет адсорбированные молекулы НаО и уменьшает скорость анодного растворения, затрудняя гидратацию ионов металла. Другими словами-, адсорбированный кислород снижает плотность тока обмена (повышает анодное перенапряжение), соответствующую суммарной реакции М гё. Даже доли монослоя на поверхности обладают пассивирующим действием [16, 17]. Отсюда следует предположение, что на начальных этапах пассивации пленка не является диффузионно-барьерным слоем. Эту вторую точку зрения называют адсорбционной теорией пассивности. Вне всякого сомнения, образованием диффузионно-барьерной пленки объясняется пассивность многих металлов, пассивных по определению 2. Визуально наблюдаемая пленка сульфата свинца на свинце, погруженном в НаЗО , или пленка фторида железа на стали в растворе НР являются примерами защитных пленок, эффективно изолирующих металл от среды. Но на металлах, подчиняющихся определению 1, основанному на анодной поляризации, пленки обычно невидимы, а иногда настолько тонки (например, на хроме или нержавеющей стали), что не обнаруживаются методом дифракции быстрых электронов . Природа пассивности металлов и сплавов этой группы служит предметом споров и дискуссий вот уже 125 лет. Представление, что причиной пассивности всегда является пленка продуктов реакции, основано на результатах опытов по отделению и исследованию тонких оксидных пленок с пассивного железа путем его обработки в водном растворе К1 + или в ме-танольных растворах иода [18, 19]. Анализ электроно рамм пле- [c.80]

Катодная защита поляризацией до потенциала ниже критического потенциала питтингообразования. Для этого можно применять приложенный извне ток, а также в хорошо проводящих средах (например, морской воде) — защиту цинковыми, железными или алюминиевыми протекторами [44]. Аустенитные нержавеющие стали, применяемые для сварки малоуглеродистой листовой стали, а также гребные винты из стали 18-8, установленные на судах из черной стали, не подвергаются питтингу. [c.315]

Разработана также защита металла от коррозии наложением анодной поляризации. Этот метод применим лишь к металлам и сплавам, способным легко пассивироваться при смещении их потенциала в положительную сторону. Анодную защиту применяют, например, для предотвращения коррозии нержавеющих сталей в серной кислоте. [c.222]

При определенных условиях для защиты металла используют не катодную, а анодную поляризацию. Подобная анодная защита может обеспечить образование и сохранение на металле пассивной пленки в условиях, когда самопроизвольная пассивация не происходит (железо в концентрированной серной кислоте, нержавеющая сталь в неокислительных кислотах). [c.478]

Материал анодов. В качестве анодного материала используют никелированную или нержавеющую сталь, которая благодаря образованию при анодной поляризации в щелочном растворе оксидной пленки достаточно устойчива в процессе электролиза. [c.182]

При электролитическом рафинировании используют аноды, изготовленные из кобальта, полученного термическим восстановлением. Катодный кобальт осаждают на матрицы из титана или нержавеющей стали и затем сдирают. При катодном выделении кобальта имеет место заметная поляризация, потенциал катода сдвигается в сторону отрицательных значений, что делает возможным разряд на катоде не только электроположительных примесей, но также никеля, железа и других. Поэтому для обеспечения получения чистого катодного кобальта проводят тщательную очистку раствора электролита от примесей, осаждая из него труднорастворимые соединения железа, никеля, цинка, свинца и других металлов. [c.262]

Исследована анодная поляризация Ли, Л , Си и нержавеющей стали в щелочном растворе тиоцианата калия. Установлено, что все металлы анодно растворяются со значительной поляризацией. Определена область потенциалов анода, в которой скорость растворения золота значительно превышает скорость растворения других металлов. [c.85]

Контакт нержавеющих сталей с углеродистой в атмосферных условиях может оказаться опасным, так как разность потенциалов между нержавеющей сталью и железом значительна, а анодная поляризация железа в пленках электролита, возникающих на металлах при атмосферной коррозии, мала. [c.203]

Контакт нержавеющих сталей с углеродистой сталью в атмосферных условиях может оказаться опасным, так как разность потенциалов между нержавеющей сталью и железом значительна, а анодная поляризация железа в пленках электролитов, возникающих на металлах в промышленной или морской атмосферах, мала. Малая поверхность углеродистой стали может привести к сильной коррозии последней, но обратное соотношение, т. е. контакт малой поверхности нержавеющей стали с большой поверхностью углеродистой, допустим и даже желателен. Равное соотношение поверхностей нержавеющей стали и углеродистой обычно достаточно, чтобы обеспечить защиту нержавеющей стали и не вызвать чрезмерной коррозии углеродистой (табл. 2). [c.7]

Афанасьев А. С., Тыр С. Г., Бовина Л. А. Влияние ингибиторов кислотной коррозии на скорость растворения и анодную поляризацию нержавеющих сталей.—Защита металлов, 1974, т. 10, № 5, с. 579—580. [c.173]

Рис. III. 13. Катодная и анодная поляризация нержавеющих сталей

Монель 400, не сопровождалось столь же существенным ускорением разрушения бронзы. Такое различие объясняется более легкой поляризацией нержавеющей стали по сравнению со сплавом Монель 400. [c.90]

Анодная защита, используемая в кислых средах, применима к металлам и сплавам, способным пассивироваться и оставаться пассивными в сравнительно широком интервале значений их потенциалов (большинство переходных металлов и сплавов на их основе, включая нержавеющие и углеродистые стали). Металл пассивируется и поддерживается в пассивном состоянии путем поляризации его внеш. анодным током. Ввиду малой величины тока его проникающая способность высока и защите поддаются даже отдаленные от катода участки пов-сти. Чаще, однако, этот метод используют для защиты емкостей, содержащих агрессивные хим. продукты. См. также Электрохимическая защита. [c.166]

Выбор катодного материала зависит от материала применяемых анодов. При использовании платиновых анодов наиболее удобны стальные катоды для предотвращения катодного восстановления хлоратов применяют добавки солей хрома. Для анодов из РЬОа добавление хроматов недопустимо и рекомендуются катоды из нержавеющей стали. Материалом для изготовления корпуса может служить тот материал, что и для катодов корпус электролизера должен быть катодно поляризован. Части корпуса электролизера, не защищенные катодной поляризацией, должны быть гуммированы или футерованы. Для отвода тепла и поддержания низкой температуры электролизеры обычно снабжаются холодильниками. В последних конструкциях электролизеров с биполярным включением электродов предложено регулировать температуру путем интенсивной циркуляции электролита через наружный теплообменник. [c.445]

Если для пассивации стали 1Х18Н9 в 50%-ной 1 2804 при 50° С требуется анодная плотность тока г а = 0,25 мА/см , то для поддержания стали в устойчивом пассивном состоянии требуемая плотность тока составляет а = 25 мкА/см, т. е. она очень мала. Таким образом, анодная поляризация, переводящая металл в пассивное состояние, может быть использована для защиты металлов (Ре, углеродистых и нержавеющих сталей, титана и его сплавов и др.) от коррозии (табл. 44). [c.321]

Теории электрохимической коррозии н пасснвиостн металлов лежат в основе методов их защиты от коррозии. К числу их относятся методы, направленные на снижение тока коррозии за счет повышения поляризации коррозионных процессов. Например, повышение водородного перенапряжения введением в коррозионную среду специальных веществ — ингибиторов — резко снижает растворение металла при коррозии с водородной деполяризацией. Предварительное удаление кислорода из агрессивной среды способствует снижению коррозионного тока. Широкое распространение получило нанесение защитных покрытий па поверхность металла металлических, лакокрасочных, полимерных, пленок из труднорастворимых соединений металлов (оксиды, фосфаты) и т. п. Высокой коррозионной устойчивостью обладают металлические сплавы (например, нержавеющие стали), поверхность которых находится в пассивном состоянии. Существуют электрические методы защиты металлов от коррозии, связанные с применением поляризующего тока. Металлу задается потенциал, при котором процесс его растворения исключается или ослабляется. Например, защищаемый металл поляризуется катодно, а анодом служит дополнительный кусок металла. Электрические методы применяются при защите крупных стационарных сооружений. [c.520]

При катодной поляризации хрома, нержавеющих сталей и пассивного железа пассивность нарушается вследствие восстановления пленки пассивирующего оксида или пленки адсорбционного кислорода (в зависимости от принятой точки зрения на природу пассивности). К тому же, согласно адсорбционной теории, атомы водорода, образующиеся при разряде ионов Н+ на переходных металлах, стремятся раствориться в металле. Растворившийся в металле водород частично диссоциирован на протоны и электроны, а электроны способны заполнять вакансии -уровня атомов металла. Следовательно, переходный металл, содержащий достаточное количество водорода, более не в состоянии хемосорбиро-вать кислород или пассивироваться, так как у него заполнены -уровни. [c.98]

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 ингибирующих 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, СНдСООНа) к раствору Mg l2 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. [c.140]

При потенциалах ниже —1,1 В соответствует именно водородаому растрескиванию [58]. К тому же при повышенной температуре стали разрушаются от КРН в воде быстрее, чем при комнатной при водородном растрескивании (катодная поляризация), напротив, время до разрушения снижается по мере повышения температуры. Механическая обработка высокопрочных сталей повышает устойчивость к 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 Na l, 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 - и -латуней — все они склонны к разрушению в присутствии влаги. [c.152]

Для пассивных металлов критерий защиты иной. Поскольку такие пассивные металлы, как алюминий или нержавеющая сталь, при низких скоростях коррозии растворяются равномерно, а при высоких — с образованием питтингов, их катодная защита обеспечивается уже при поляризации до значений более отрицательных, чем критический потенциал питтингообразования (см. разд. 5.5.2). Последний лежит в пассивной области, и его значение тем ниже, чем выше концентрация С1"-ионов в 3 % растворе Na l его значение для алюминия составляет —0,45 В. [c.227]

Коррозионное растрескивание под напряжением нержавеющей стали типа 304, которое наблюдается при комнатной температуре в растворе 5/л H2SO4 + + 0,5/п НС1, предотвращается анодной поляризацией стали до потенциала 0,7 В 132а], См. также [64] к гл. 18 и сноску на с. 322. — Примеч. авт. [c.229]

Мартенситные стали, если их подвергнуть термической обработке для повышения твердости, приобретают сильную склонность к растрескиванию в слабо- и умереннокислых растворах. Особенно это проявляется в присутствии сульфидов, соединений мышьяка или продуктов окисления фосфора или селена. Специфические свойства кислот не имеют существенного значения до тех пор, пока процесс идет с выделением водорода. Эта ситуация отличается от случая аустенитных сталей, которые разрушаются исключительно в результате специфического действия анионов. Катодная поляризация также не защищает мартенситные стали от растрескивания, а ускоряет его. Все эти факты свидетельствуют, что мартенситные стали в указанных условиях разрушаются не по механизму КРН, а в результате водородного растрескивания (см. разд. 7.4). При катодной поляризации в морской воде, особенно при высоких плотностях тока, более пластичные ферритные стали подвергаются водородному вспучиванию, а не растрескиванию. Аустенитные нержавеющие стали устойчивы и к водородному вспучиванию, и к водородному растрескиванию. [c.319]

Электроды изготоьл ны из нержавеющей стали, имеют форму заостренного конус -I и занимают 3/4 высоты цилиндрической части гидроциклс ча (рис. 3.24). Рассмотрим поведение масел в условиях дейст зия электрического поля, которое зависит от свойств образо1сЧных частиц (мицелл) и прежде всего от их размеров, подви) пости, поляризации и величины заряда. [c.115]

Если потенциал металлического анода имеет более отрицательное значение, чем потенциал ионов ОН или других веществ, присутствующих в растворе, в газовой фазе около электрода или на электроде, то происходит растворение металла. При этом протекает электролиз с растворимым анодом. Если потенциал металлического анода близок к потенциалу других электродных процессов, то наряду с растворением металла на аноде протекают также другие процессы, например разряд ионов 0Н . В этом случае также говорят об электролизе с растворимым анодом, но учитывают и другие анодные процессы. Если потенциал металла или другого проводника первого рода, используемого в качестве анода, имеет более положительное значение, то протекает электролиз с нерастворимым анодом. В качестве нерастворимых анодов применяют золото и платиновые металлы, диоксид свинца, оксид рутения и другие вещества, имеющие положительные значения равновесных электродных потенциалов, а также графит. Некоторые металлы практически не растворяются из-за высокой анодной поляризации, например никель и железо в щелочном растворе, свинец в H2SO4, титан, тантал, нержавеющая сггль. Явление торможения анодного растворения металла из-за образования защитных слоев называется пассивностью металла. [c.210]

Питтипгообразование наиболее ярко можно наблюдать на нержавеющих сталях (Ре — Сг — Ni- плaвы). Они обладают глубокой пассивностью, которая во многих случаях проявляется без дополнительной анодной поляризации. Поэтому нержавеющие стали широко используются в качестве конструкционных материалов. В растворах серной кислоты, чтобы достигнуть пассивное состояние, требуется потенциал нержавеющей сталнсместить в положительном направлении [c.257]

Анодная защита действенна только тогда, когда металлы или сплавы могут пассивироваться при действии анодной поляризации в данной коррозионной среде. Анодная зашита при.меняется главным образом в химической промышленности для защиты аппаратов и ёмкостен, изготовленных из нержавеющих сталей, углеродистых сталей, титана и друтих пассивирующихся. мета.1лов В зависимости от источника поляризации paзличaJOт следующие разновидности анодной защиты [c.67]

Изучена анодная поляризация Р1, Р<1,1г, Ш1, Ре, РЬ и Мо в растворах, содержащих 15-50 г/л тиокарбамида и 5 - 30 г/л серной кислоты. Измерены стационарные потенциалы металлов. Установлено, что стационарные потенциалы металлов лежат в большом диапазоне значений от - 0,27 В у РЬ до + 0,64 В у КН. Изменение состава электролита в различной степени оказывает влияние на значения потенциалов металлов Анализ поляризационных кривых показал, что все исследованные металлы, за исключением свинца, анодно растворяются в серноыюлых растворах тиокарбамида. Установлено, что благородные металлы растворяются со значительной поляризацией. Изучена анодная поляризация Аи, Ag, Си и нержавеющей стали в растворе, содержащем 50 г/л тиоционата калия и 50 г/л карбоната калия. Установлено, что Ли, Аз и Си растворяются со значительной поляризацией. Определены потенциалы активного растворения металлов [c.70]

Условия электролиза. Аноды изготавливают из никелированной или нержавеющей стали, устойчивой при анодной поляризации В щелочном растворе за счет о(5разования оксидной пленки. [c.198]

Поскольку коррозионное растрескивание, так же как и питтинговая коррозия, является ло своей природе электрохимическим процессом, развивающимся в результате депассивации части металлической поверхности, стойкость металла к данному виду разрушения определяется прежде всего стабильностью возникающей на нем пассивирующей пленки [152,153] и может регулироваться эа счет регулирования электродного потенциала металла. В настоящее время хорошо известно, что наложение катодной поляризации затрудняет, а анодной - облегчает развитие коррозионного растрескивания. Так, например, катодная поляризация аустенитной нержавеющей стали в кипящем растворе Mg l2 током 3 10"5 а/см обеспечило защиту ее от растрескивания на протяжении всего опыта, длившегося 24 ч [154]. Показано также [ 155], что полную защиту стали 18/9 в кипящем 42%-ном растворе Mg l2 удается обеспечить катодной поляризацией ее током 1,5 10-4 а/см2. [c.35]

В основе метода анодной защиты лежит пассивация поверхности металла при наложении анодного тока. Анодный ток вызывает анодную поляризацию, т.е. возрастание электродного потенциала, и должен быть таким, чтобы превысить потенциал пассивации. Однако, если электродный потенциал слишком увеличивается, то область пассивности может оказаться пройденной и тогда начинается питтиигообразование или так называемая транспассивная коррозия (перепассивация). На практике анодную защиту больше всего применяют для нержавеющей стали, т.е. сплава железа с хромом, который обладает ярко выраженными пассивационными свойствами. Ее применяют также для титана и в некоторых случаях для углеродистой стали. [c.71]

Калиненко [28] обнаружил колонии бактерий на алюминиевых,, латунных и бронзовых пластинках, погруженных в натуральную морскую воду, и высказал предположение, что эти колонии ускоряют электрохимические процессы коррозии металлов. Розенберг и Улановский [29] установили, что бактерии могут усиливать коррозию нержавеющей стали в морской воде, уменьшая защитные эффекты катодной поляризации, ио могут и замедлять коррозию, способствуя образованию осадка СаСОз и Мд(ОН)г на поверхности стали. [c.432]

При анодной поляризации защищаемый металл присоединяется к положительному полюсу внешнего источника постоянного тока или к металлу с более положитель-нь М электродным потенциалом. Поскольку поляризуемый металл становится анодом, то его защита возможна при образовании на поверхности пассивных пленок. Поэтому анодная защита приемлема для нержавеющих сталей и других легкопасси-вирующихся металлов в окислительных средах, не содержащих депассиваторов. [c.191]

Катодная поляризация также является эффективным средством повышения сопротивления усталости нержавеющей стали 09X14НДЛ в искусственной морской воде, особенно при наличии концентраторов напряжений [237]. При применении цинкового протектора условный предел коррозионной выносливости образцов диаметром 10 мм с круговым надрезом (теоретический коэффициент концентрации =5) составил 190 МПа, что в 1,7 раза выше, чем у таких же образцов, испытанных в воздухе. Аналогичные результаты при несколько меньшем эффекте получены для стали 35. Такую закономерность в определенной степени можно объяснить охлаждающим действием коррозионной среды при подавлении коррозионных процессов протекторной защитой. Кроме того, мы вели сравнение с результатами, полученнь(ми на воздухе, который, как показано выше, не является нейтральной средой. [c.197]

Анодная защита действенна только тогда, когда металлы или сплавы могут пассивироваться при действии анодной поляризации в данной коррозионной среде Анодная защита применяется главным образом в химической промышленности для зашиты аппаратов и ёмкостей, изготовленных из нержавеющих сталей, углеродистых статей, титана и других пассивирующихся метатлов. [c.97]

Металл легко расти >ается в nopouJOK. Он растворяется в хлористо-бгромясто- и иодистоводородной кислотах, я также в серной и щавелевой кислотах, с выделением водорода и образованием соли закиси или смеси солей закиси и окиси хрома. Он легко пассив ируется при погружении в азотную кислоту или, при анодной поляризации. Пассивный хром сохраняет свой блеск на воздухе, не растворим в разбавленных кислотах и похож на благородные металлы. Поэтому он является существенной составной частью нержавеющей стали. [c.218]

Склонность к межкристаллитной коррозии у высокохромистых нержавеющих сталей (Сг > 17 %, С > 0,025 %) проявляется после ускоренного охлаждения с высоких температур (1000-1100 °С) и обусловлена выделением в границах зерен сталей карбидов хрома, приводящим к обеднению по этому элементу зернограничного твердого раствора. Протекающая в ряде сред, например, в растворах (Н2804 + СиЗО ) или (НзРО.) + Си804), межкристаллитная коррозия этих сталей является следствием резкого снижения анодной поляризации границ зерен и сопровождается переходом в раствор только железа. Склонность к межкристаллитной коррозии у хромистых сталей можно ликвидировать повторным нагревом до 600-800 °С. Такой нагрев приводит к завершению выпадения карбидов и коагуляции выпавших ранее карбидш>1х частиц, к обогащению границ зерен хромом в результате его диффузии и снятию внутренних напряжений, возникших в процессе выделения карбидных включений из твердого раствора стали при ускоренном охлаждении от 1 ООО °С и более. [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология