Область устойчивой пассивации

Из практики анодной защиты минимальная протяженность области устойчивой пассивации Аф, необходимая для нормальной работы системы анодной защиты, должна составлять не менее 50 мВ. [c.18]

Рис. 2. Области устойчивости, пассивации и коррозии вольфрама при 25 О.

Действительные положения точек А, В, С к О зависят в первую очередь от используемого раствора и температуры, но стандартизация методики испытаний позволяет делать полезные сравнения. Сравнить влияние некоторых известных легирующих элементов можно с помощью представленных в табл. 1.13 параметров поляризационных кривых некоторых стандартных сталей. Увеличение содержания хрома понижает потенциал полной пассивации фп.п (точка С), тем самым расширяя область устойчивой пассивации, но одновременно с этим возрастает предельная плотность тока (точка О), т. е. в отсутствие пассивности скорость кор- [c.30]

Более сложной задачей является предотвращение коррозионного растворения минералов, не участвующих в технологическом процессе механического разрушения, но присутствующих в области действия кислотного раствора (например, выбуриваемого шлама или готового продукта помола), с тем чтобы предотвратить излишний расход реагентов. Здесь следует выбирать раствор такого состава, который обеспечивал бы относительно пассивное состояние твердой фазы при отсутствии деформации и ее активное растворение при механическом воздействии, т. е. добиваться сочетания механохимического и хемомеханического эффектов в локальных областях механического воздействия. Для кальцита таким раствором является раствор серной кислоты, которая образует пассивирующий слой гипса на поверхности минерала, не растворяющийся без механического воздействия. Исследование зависимости устойчивости пассивного состояния от концентрации кислоты показало, что в 10%-ном ее растворе быстро происходит устойчивая пассивация поверхности кальцита, обеспечивающая экономное расходование реагентов. [c.131]

Медь сравнительно благородный металл. Ее область термодинамической устойчивости на диаграмме потенциал - pH с одной стороны входит в область устойчивости воды (см. рис. 11). Однако в воде, содержащей растворенный кислород, которая соответствует верхней части указанной области, опасность ее коррозии существует. Слой продуктов коррозии, образующихся иногда на ее поверхности, обычно не обеспечивает эффективной пассивации, хотя основные соли меди, например, могут создавать некоторую степень защиты. [c.131]

При потенциалах, более положительных, чем потенциалы в точке В, начинается пассивация металла. Точке С соответствуют критический потенциал фкр и плотность тока пассивации /кр- В переходной области СО происходит пассивация поверхности металла. Отрезок ОЬ соответствует области устойчивой пассивности, а фп и п являются потенциалом и плотностью тока полной пассивации. [c.10]

Этот способ пассивации металлов основан на том, что восстановление ингибитора окисляющего типа обеспечивает достаточную плотность тока для пассивации или удержания пассивного состояния металла. В качестве пассивирующего ингибитора используют любой растворимый в коррозионной среде окислитель, окислительно-восстановительный потенциал которого находится в области устойчивой пассивности. Так как окислитель при защитном взаимодействии расходуется, следует его концентрацию поддерживать на требуемом уровне. В качестве пассивирующих ингибиторов можно использовать кислород воздуха, соли Ре + нитраты, хроматы, бихроматы и др. [c.11]

Скорость коррозии в подобной среде при 25, 35 и 40°С составляет соответственно 2,3, 4 и 5 г/(м -ч). Как видно из рис. 3,1, с ростом температуры (от 20 до 40 °С) плотность критического тока пассивации 1кр увеличивается почти в 5 раз, границы области устойчивого пассивного состояния (от — 0,45 до 0,85 В) не изменяются, плотность тока в пассивной области возрастает на порядок. Стационарные плотности тока в пассивной области близки к 4 А/см2, что соответствует скорости коррозии 0,0016 г/(м -ч). Таким образом, анодная защита позволяет снизить скорость коррозии более, чем в 3000 раз. [c.39]

Хромоникельмолибденовые и хромоникелевые стали были первым объектом исследований Эделеану [67], Н. Д. Томашова и Г. П. Черновой [68], которые показали возможность анодной защиты этих сталей в сернокислотных средах. Легирование Сг, N1, Мо, 51, Мп, МЬ, V, Т1 приводит к возрастанию склонности к пассивации и улучшению условий применения анодной защиты, поскольку уменьшается критическая плотность тока пассивации ( кр), расширяется область устойчивой пассивности. Влияние легирующих элементов на параметры анодной защиты широко изучено Н. Д. Томашовым и Г. П. Черновой [69]. Вместе с тем, применение анодной защиты, как это будет показано ниже, позволило заменить высоколегированные сплавы менее легированными, Нержавеющие стали могут быть [c.59]

Сопоставление скорости растворения титана при стационарном потенциале со скоростью растворения при потенциалах в области устойчивой пассивности показывает, что анодная защита позволяет снизить скорость коррозии в 15—30 раз. Плотность анодного тока в данном случае не может служить количественной характеристикой коррозионного процесса, поскольку одновременно осуществляется процесс анодного окисления ионов Сг + до Сг +, скорость которого в 85 раз превышает скорость растворения титана в области устойчивой пассивности. При анодной защите потери ионов Сг + невелики и составляют не более 1,5% от вводимого количества Сг +. Хотя в данном случае для поддержания потенциала пассивации требуются более высокие плотности анодного тока (приблизительно 1 А/м ), однако затраты на электроэнергию при анодной защите исследуемой системы невелики и не превышают 0,35 руб./(год-м ). [c.65]

Если катод находится в среде, в которой его самопроизвольная пассивация при периодической поляризации либо затруднена, либо невозможна вследствие больших значений и , то потенциал катода смещается в область активного растворения. При наличии эффективной зоны катодной защиты возможно смещение и поддержание потенциала в этой области. Для этого необходимо изменить вид поляризации — периодическую заменить непрерывной. Это приводит к удорожанию средств регулирования потенциала и уменьшению надежности системы анодной защиты. Возможно принудительное возвращение потенциала катода из области активного растворения в устойчивое пассивное состояние, т. е. анодная защита катода при периодической поляризации. Для этого необходимо во время пауз замыкать катод на анод, и катод будет иметь такой же потенциал, как на аноде, т. е. соответствовать области устойчивого пассивного состояния. [c.90]

Для смещения потенциала защищаемого металла (анода) в пассивную область можно использовать катодный протектор — более положительный электрод. Необходимая для пассивации и поддержания пассивного состояния сила тока определяется соотношением поверхности анода и протектора, а также скоростью протекания катодной реакции. В качестве катодного протектора можно использовать вещества, которые соответствуют следующим условиям хотя бы частичная электропроводность, коррозионно-устойчивость в выбранной среде, потенциал (без тока) должен находиться в области устойчивой пассивности того металла, который защищают на протекторе при потенциале более отрицательном, чем потенциал без тока, должна происходить электрохимическая реакция, при которой часть необходимого количества электричества расходуется на поддержание металла в устойчивом пассивном состоянии. [c.121]

В процессе растворения металла на его поверхности одновременно протекают две электродные реакции анодное растворение металла и катодное восстановление окислителя. При достаточно длительном контакте металла с агрессивной средой коррозионный процесс стабилизируется и наступает так называемое стационарное состояние, характеризующееся равенством скоростей анодной и катодной реакций (/а = /к) и соответствующим значением потенциала кор. называемым стационарным или коррозионным потенциалом. Из условия стационарности следует, что для замедления скорости растворения металла достаточно снизить скорость хотя бы одной из электродных реакций. Основной характеристикой скорости анодного и катодного процесса являются их поляризационные кривые — зависимости анодной /з и катодной /к плотностей тока от потенциала Е. На рис. 5.1 приведена обобщенная потенциостатическая анодная поляризационная кривая. Кривые такого рода более подробно описаны в работах 14, 5, 6, 7]. Область АВ называется областью активного растворения. Вначале скорость растворения металла экспоненциально увеличивается с увеличением потенциала по уравнению Тафеля. В переходной области ВС происходит пассивация металла, приводящая к резкому замедлению коррозии. Потенциал максимума тока называется критическим потенциалом пассивации Е р, а соответствующая ему величина — критической плотностью тока пассивации /кр. Область СО, характеризующаяся малыми скоростями коррозии (обычно 10- ч-10 А/см ), практически независимыми от потенциала, называется областью устойчивого пассивного состояния или пассивной областью. Пассивное состояние обусловлено образованием на поверхности металла тонких защитных пленок оксид- [c.254]

Для практического исполнения анодной защиты предварительно на лабораторной установке снимают анодные поляризационные потенциостатические кривые, характеризующие анодное поведение металла в данной среде. По ним определяют диапазон защитных потенциалов, критическую плотность тока / р и плотность тока полной пассивации / . Аппаратурное оформление и методика снятия поляризационных кривых описаны в [14]. При высокой электропроводности промышленной среды расположение катодов в аппарате мало влияет на пассивацию поверхности. При низкой электропроводности среды, вследствие возникновения большого градиента потенциала вдоль защищаемой- поверхности, на определенном расстоянии от катода стенки аппарата остаются в активном состоянии и подвергаются коррозии, в то время как вблизи катода потенциал удерживается в области устойчивой пассивности. Поэтому предварительные сведения о дальнодействии анодной защиты или ее рассеивающей способности имеют [c.263]

Основным условием достижения положительного эффекта при катодном легировании сплава является необходимость перемещения его потенциала в данных условиях коррозии в область устойчивой пассивности, т.е, в область между потенциалом полной пассивации пп и потенциалом питтингообразования Е [c.126]

Измерение напряжения пробоя анодной окисной пленки, формированной. 1 в потенциостатических условиях, позволило установить, что в области так называемой катодной пассивации (участок ав) напряжение пробоя менее 20 мв, а в области устойчивой пассивации оно растет, достигая 100. мв. Значительное увеличение Напряжения пробоя пленки, образованной в области устойчивой пассивности, подтверждает наше предположение о фор.мировании пассиви.рующеи анодной 0К 1с-ной пленки и росте ее в этой области. [c.53]

Рассмотрим теперь группу сплавов, имеющих в своем составе меньшее количество креиния - 2,5%) и прошедших термообработку (рис. 2,а .б в г).. Отжиг при легировании небольшими добавками алюминия (рис. 2,а, плавка 25) мало влияет на ход анодной кривой наблюдается только некоторое атруднение пассивируемости. Ввод дополнительного количесгва алюминия при прочих равных условиях резко изменяет ход анодной кривой во всех характерных точках (рис. 2,6). Процесс активного растворения затрудняется, область его суживается (о 1000 до 900мв ) и расширяется область устойчивой пассивации (1100 мл), хотя без отжига явно выраженной области пассивного состояния не наблюдается. [c.161]

Большое значснне в определении роли среды и различных ее компонентов на процессы, протекающие при МКК, имеют потенциостатические методы исследований. Так, сравнение анодных потенциостатических кривых аустенитных коррозионно-стойких сталей, склонных и не склонных к МКК, показывает, что на материалах, восприимчивых к разрушению но границам зерен, ток анодного растворения в активном состоянии, области частичной пассивации и устойчивого пассивного состояния всегда В1,1ше, чем для таких же материалов в аустенизированном состоянии 150). С помощью потенциостатических исследований можно установить область потенциалов, при которых в данной среде происходит наиболее сильная МКК, какие условия и добавки в среду вызывают смещение стационарного потенциала матери- [c.59]

Общее представление о возможности протекания коррозии стали и чугуна пр различных условиях в коррозионной среде дает диаграмма потенциал — pH системь Ре-НаО (рис. 93), Можно видеть, что металл в водных условиях не являете термодинамически устойчивым. В области устойчивости РезО и РваОз возможн пассивация при относительно высоких значениях pH (8-14). Однако при очень высоком р( вновь возникает опасность коррозии. Небольшие легирующие добавки обычно н( оказывают существенного влияния на коррозионные характеристики. [c.102]

Как видно из рис. 1.3, данные, относящиеся к окислителям, хорошо укладываются на кривую для 1 н. Н2504, полученную потенциостатическим методом. Такое совпадение наблюдается не только при потенциалах, соответствующих активному состоянию поверхности, но и при более положительных потенциалах, лежащих в областях устойчивой пассивности и перепасснза-ции. Таким образом, как при химической, так и при анодной пассивации для перехода металла в пассивное состояние требуется достижение определенного потенциала, при смещении которого в область положительных значений скорость растворения и степень запассивированности металла определяются только значением потенциала и не зависят от того, обеспечивается ли оно поляризацией металла внешним током или сопряжено с протекающей катодной реакцией восстановления окислителя. [c.12]

Все получепные анодные кривые имели примерно одинаковый вид и характеризовались участками, на которых потенциал (от —0,4 до 0,4 В) не зависел от плотности тока, имели петли активного растворения (от +0Д до +0,8 В) и область пассивации при ф > 0,8 В (рис. 1.8). Образцы с мартенситной структурой показали наименьшие плотности тока как в области устойчивой пассивности, так и в сульфатной (—0,4 до +0,4 В). Это явление объясняли тем, что мартенсит представляет собой более гомогенную структуру по сравнению с другими двухфазными ферритно-цементитными структурами. С повышением концентрации кислоты от 77,7 до 93,2 /о протяженность области устойчивой пассивности увеличивается, а сила критического тока нассивации уменьшается. [c.23]

Добавка 0,5—1% аммиака в раствор, содержащий 30% МН4МОз4-15% (ЫН4)2504, приводит к резкому снижению 1кр. Однако дальнейшее увеличение концентрации аммиака сопровождается повышением критической плотности тока пассивацпи и скорости активного растворения. Зависимость г кр от pH в таких смешанных растворах имеет экстремальный характер. Увеличение /л и /кр связано как с повышением pH раствора, так и с увеличением общей концентрации аммиака. Добавки аммиака (0,5—1%) приводят не только к снижению плотности тока первичной пассивации, но и к расширению области устойчивого пассивного состояния. Таким образом, аммонизация растворов сульфата и нитрата аммония не только позволяет обогащать удобрения азотом, но и облегчает режим анодной защиты. В ряде случаев аммонизация нитрат-сульфатных растворов дает возможность перевести Ст. 3 в пассивное состояние. [c.42]

Скорость коррозии Ст.З в растворе, содержащем 67% НН4МОз + 0,15% ЫНз, при pH 4,5—6,2 составляет2,5—3,5 мм/год. Критическая плотность тока пассивации в таком растворе велика, а плотность тока в области устойчивого пассивного состоя- [c.42]

Введение роданид-ионов в раствор активирует коррозионный процесс. Так, в работах [45] и [46] показано, что при введении анионов N5- в раствор серной кислоты скорость растворения стали 12Х18Н10Т возрастает, критическая плотность тока пассивации г кр, а также плотность тока в области устойчивой пассивности изменяется в широких пределах. Используя 5%-ный раствор серной кислоты с добавками КСМ5, можно значительно повысить чувствительность определения способности сталей к межкристаллитной коррозии потенциостатическим методом. Обладая в сернокислотных средах высоким активирующим действием, анионы N5 ускоряют растворение не только самих зерен, но и обедненных хромом их границ. Надо учитывать, что при потенциалах, превышающих 0,8 В, наблюдается анодное окисление ионов N5 [47]. [c.54]

На анодных потенциодинамических кривых нержавеющих сталей в растворах фосфорной кислоты наблюдается до четырех максимумов плотности тока (рис. 3.21). Установлено, что первый из них (при ф1——0,15 В) обусловлен активно-пассивным переходом и соответствует критическому потенциалу пассивации, второй (фг +0,1 В) — образованием фосфатных слоев, третий (фз лг +0,35 В) вызван восстановлением атомного водорода, внедрившегося в металл за время катодной поляризации, четвертый (ф4 +0,95 В) — избирательным растворением карбидов титана [91]. В промежутках между максимумами, особещр между третьим и четвертым, находится довольно протяженная область устойчивого пассивного состояния, что позволяет использовать ее для осуществления анодной зашиты. [c.66]

Промышленный раствор гидроксиламинсульфата содержит около 0,105 кг/л свободной серной кислоты, до 0,137 кг/л гидроксиламинсульфата, до 0,3 кг/л сульфата аммония, примеси бисульфита аммония и растворенный диоксид серы. Добавление гидроксиламинсульфата к смеси серной кислоты с сульфатом аммония приводит к смещению фст в положительную область. При добавлении МагЗОз значение фст сдвигается в иротивопо-ложную сторону, расширяется область активного растворения, в области устойчивой пассивности увеличивается плотность анодного тока. В смесях 10%-ной Н2504 с сульфитом натрия увеличение концентрации МагЗОз приводит к увеличению /к,, пассивации. [c.88]

Полученные результаты показывают, что при анодной поляризации и температуре 25° С в определенной области потенциалов (0,0 ч—[-0,3 в) отпущенная сталь подвергается межкристаллитной коррозии, границы зерен еще не пассивируются. Дальнейшая анодная поляризация до значений потенциалов от +0,51 до +0,83 в, когда межкристаллитная коррозия уже не происходит, приводит к наиболее полной пассивации стали. Эта область потенциалов, где нет межкристаллитной коррозии даже у отпущенно стали и общая коррозия очень незначительна, может быть названа областью устойчивого пассивного состояния. [c.123]

Анодную защиту промышленных установок осуществляли при помощи потенциостата, который дает ток 300 а. Фирма Анатрол (США) выпустила потенциостат, предназначенный для анодной защиты стальных резервуаров в среде сильно агрессивных жидкостей (олеум, фосфорная кислота, щелочи). На резервуаре автоматически поддерживают пассивный потенциал при помощи платинового катода [183]. В качестве источника тока, необходимого для пассивации и поддержания установки в пассивном состоянии, может быть использован выпрямитель тока с низким выходным сопротивлением и малой зависимостью напряжения от отбираемого тока [160]. В случае защиты от коррозии в серной кислоте аппаратов из нержавеющей стали с применением медного катода напряжение не должно падать ниже 0,5 е и в процессе устойчивой работы не должно превышать примерно 1,2 е, т. е. находиться в области устойчивого пассивного состояния нержавеющей стали. В случае применения обычного селенового или германиевого выпрямителя можно получить подходящую характеристику при длительной нагрузке, если на защиту установки будет потребляться приблизительно 20% от максимальной мощности выпрямителя. При этом источник тока ведет себя до некоторой степени аналогично потенциостату и обладает способностью [c.150]

Основным условием достижения положительного эффекта при катодном легировании сплава является необходимость перемещения его потенциала в данных условиях коррозии в область устойчивой пассивности, т. е. в область между потенциалом полной пассивации- ( пп) и потенциалом транспа-ссив-ностп ( т) (или потенциалом питтингообразования np)- Для осуществления самопроизвольной пассивируемости сплава необходимо, чтобы катодный ток (i us), который может генерировать данная система при потенциале пасси-вирования (Ей), превосходил предельный анодный ток пассивирования, т. е. гкЕ>г п (рис. 2). [c.19]

Пассивируемость сплава не может быть однозначно охарактеризована одной какой-то величиной она зависит от ряда параметров, которые могут быть получены на основании анализа анодных поляризационных кривых и их характерных точек. Пассивируемость коррозионной системы облегчается при уменьшении плотности предельного тока пассивирования (%) и при смещении потенциалов начала и конца пассивации п и пп в отрицательную сторону (см. рис. 2). Наоборот, смещение потенциалов анодного пробивания защитной пленки (питтингообразования) iinp. и транспассивности т в положительную сторону расширяет область устойчивой пассивности. Уменьшение тока растворения в пассивном состоянии (г пп) повышает степень совершенства пассивности (снижает скорость коррозии из пассивного состояния). [c.40]

Межкристаллитная коррозия хромоникелевых сталей наиболее интенсивно развивается в переходной области, т. е. от потенциала пассивации до области устойчивой запассивированности [155, 156]. Учитывая это обстоятельство, были разработаны методы ускоренного определения склонности нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии [157]. Поэтому с успехом можно анодно защищать аппарат (поддерживая его потенциал в области оптимальной запассивированности), изготовленный из нержавеющей стали, склонной к межкристаллитной коррозии. [c.127]

Было обнаружено [45], что скорость реакции ионизации водорода на никелевом аноде в щелочных растворах начинает уменьшаться вблизи ф = —0,6 в, а область устойчивой пабсивности наступает при ф —0,4 в. Как известно [46, 47], при этих потенциалах возможно образование окисных соединений на никелевом электроде, приводящее к его пассивации по отношению к реакции электроокисления водорода. [c.49]

На основании анализа приведенных катодных кривых можно отметить следующее. Самое низкое перенапряжение ионизации кислорода и выделения водорода наблюдается на Р(1 и Р1, затем на Ке и Аи, более высокое — на и самое высокое — на Си. Предельный диффузионный ток по кислороду для всех металлов приблизительно одинаков. При данном соотношении площадей все металлы, за исключением меди, вызывают пассивацию титана в 40%-ной Н2804, так как все катодные кривые пересекают анодную кривую титана в устойчивой пассивной области. Катодная кривая меди пересекает анодную кривую титана в трех точках в области устойчивого пассивного состояния, в области активнопассивного состояния и в области предельного тока пассивации титана. Так как анодная поляризация титана (в результате контакта с катодным металлом) ведется из активного состояния [c.294]

В органических растворителях, как показано на рис. 2.9, требуется некоторая критическая концентрация воды для наступления пассивации титана. Увеличение содержания воды способствует улучшению защитных свойств образующейся пассивной пленки — уменьшается скорость коррозии в пассивном состоянии и увеличивается область устойчивого пассивного состояния. Например, увеличение концентрации воды от 0,5 до 8% в 6,5-10 М. растворе Na l в этаноле смещает потенциал питтингообразования почти на целый вольт в положительном направлении (рис. 2.10). [c.37]

После завершения процесса катодной пассивации начинают идти анодные процессы, связанные с анодной пассивацией индиевого электрода. На потенциостатических поляризационных кривых устойчивому пассивному состоянию индиевогя электрода отвечает область потенциалов от 0,17 до 1,05 в для растворов бората, насыщенных азотом, и область потенциалов от—0,32 до 1,20 в в присутствии кислорода. Поляризующий ток в области устойчивой пассивности имеет значение для первого раствора в среднем 15 ш/см , адля второго раствора [c.54]