Испытания металлов на коррозионную электрохимические

Коррозионные испытания металлов в напряженном состоянии. Как известно, коррозия металла в напряженном состоянии носит специфический характер и отличается как от чисто механического, так и от чисто электрохимического его разрушения. Характерным видом разрушения металла при постоянных растягивающих напряжениях является коррозионное растрескивание металла. Разработано много методов испытаний на устойчивость [c.347]

Электрохимические коррозионные испытания металла котлов часто являются наиболее приемлемыми и по оперативности получения информации, и по достаточной надежности определения коррози- [c.133]

Как правило, в основе коррозионных испытаний металла котлов в стендовых условиях при повышенных температурах и давлениях также лежат электрохимические методы. Однако подобного род коррозионные испытания имеют ряд отличий от описанных в 5.1. [c.145]

На рис. 17 представлены графики зависимости скорости коррозии сварочной проволоки Св-08А от степени пластической деформации е. Как видно из графика, в этой зависимости отмечается максимум. Подобные зависимости получены в работе [3] коррозионными испытаниями малоуглеродистой стали электрохимическими методами и дано их теоретическое объяснение. Механохимический эффект наиболее сильно проявляется на стадии деформационного упрочнения, когда имеется интенсивное образование дислокационных скоплений в металле, приводящих к росту термодинамического и химического потенциала. Чем выше степень деформации, тем больше скорость коррозии металла. Однако в области деформаций, соответствующих стадии динамиче- [c.48]

Поэтому рассматриваемые в настоящей монографии теоретические вопросы, относящиеся к механизму протекания электрохимических реакций в тонких слоях электролитов, конвективной диффузии, адсорбции поверхностно-активных веществ, влиянию составляющих сплавов и атмосферы, а также роли омического сопротивления и поляризации представляют не только самостоятельный научный интерес, но и имеют принципиальное значение для разработки противокоррозионной защиты и методов ускоренных коррозионных испытаний металлов. [c.5]

При ускоренных методах коррозионных испытаний целесообразно использовать возможность ускорения электрохимических реакций, обусловливающих коррозионный процесс, агрессивными компонентами или деполяризаторами. При испытании металлов при полном погружении с целью увеличения скорости катодного процесса можно вводить перекись водорода или иные деполяризаторы. При атмосферных ускоренных испытаниях можно ускорить процесс введением в атмосферу агрессивных компонентов. При выборе одного из них необходимо учитывать, содержится ли тот или иной компонент в атмосфере. Поэтому при ускоренных испытаниях изделий, предназначенных для эксплуатации в атмосфере морского воздуха, желательно в камеру ввести частички хлористого натрия, распределив их в атмосфере в виде сухого аэрозоля или тумана. Для имитации условий промышленной атмосферы желательно в конденсационную камеру или аппарат переменного погружения ввести сернистый газ. Скорость коррозионного процесса можно при этом увеличить в десятки, а иногда и в сотни раз. [c.11]

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОРРОЗИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ МЕТАЛЛОВ [c.119]

Электрохимические методы. Большинство процессов коррозии металлов имеет электрохимическую природу, поэтому электрохимические методы играют большую роль в технике коррозионных испытаний. Обычно принято измерять потенциалы и снимать катодные и анодные поляризационные кривые. Метод измерения электродных потенциалов описан в гл. П. [c.342]

Большая часть коррозионных процессов металлов имеет электрохимический характер, поэтому электрохимические методы играют большую роль в технике коррозионных испытаний. Один из таких методов — определение электродных потенциалов и установление характера зависимости потенциала от времени. Эти показатели дают возможность судить о коррозионном процессе и поведении металла в естественных условиях. [c.41]

Анализируя кривые на рис. 6.11 и 6.12, можно сделать вывод, что сульфонаты одновалентных металлов, обладая высокой смачивающей способностью, эффективно тормозят развитие электрохимических процессов коррозии. Причем некоторое облегчение катодного процесса, обусловленное восстановлением сульфогруппы, способствует более эффективному торможению всего коррозионного процесса в целом. Таким образом, благодаря легкости взаимодействия сульфонатов одновалентных металлов с водой, они оказались эффективными компонентами присадок на начальных стадиях защиты. В противоположность сульфонатам одновалентных металлов, сульфонаты кальция и магния практически не влияют на развитие электрохимических процессов коррозии и менее эффективно вытесняют электролиты с поверхности металлов.. Однако они более эффективно тормозят коррозию металлов при испытании в камере влажности. [c.296]

Дефекты основного металла и сварных соединений приводят к образованию некогерентных границ зерен, коррозионно нестойких пленок, создают концентрацию макро- и микронапряжений, повышают термодинамическую неустойчивость дефектных участков поверхности и интенсифицируют их наводороживание и электрохимическое растворение. Поэтому для повышения надежности оборудования и коммуникаций, контактирующих с сероводородсодержащими средами, наряду с тщательным входным контролем соответствия материалов конструкций техническим условиям на их поставку и неразрушающим контролем монтажных сварных соединений, эффективными являются предпусковые гидроиспытания металлоконструкций давлением, создающим напряжения до 95% от минимального нормативного значения предела текучести металла [33, 34]. В ходе этих испытаний разрушаются участки основного металла и сварных соединений, содержащие потенциально опасные дефекты. Вокруг оставшихся неопасных дефектов образуются зоны остаточного сжатия, повышающего коррозионную стойкость сварных соединений. Кроме того, после гидравлических испытаний в 2-3 раза снижаются максимальные остаточные напряжения в зоне сварных соединений труб за счет пластического удлинения растянутых областей металла. Одновременно снижаются наиболее высокие монтажные напряжения в трубопроводах. Там, где по техническим причинам проведение гидроиспытаний не представляется возможным, для выявления недопустимых дефектов необходимо применять 100%-ный радиографический контроль сварных соединений и его 100%-ное дублирование ультразвуковым методом [25, 35]. [c.67]

Коррозия в большинстве случаев протекает в весьма сложных и разнообразных условиях. Поэтому особое внимание следует уделять факторам, определяющим воспроизводимость результатов опытов. В основном эти факторы связаны с состоянием металлической поверхности и с окружающей средой. Это чистота поверхности металла, наличие и природа поверхностных пленок, присутствие различных структурных составляющих в сплаве, подготовка поверхности перед испытанием и поляризуемость металла. Особое внимание уделяют агрессивности среды, которая зависит от состава раствора, однородности и загрязненности образцов, возможности доступа воздуха и т. д. Все, что может повлиять на электрохимический процесс коррозии, будет также влиять на скорость и на характер коррозионного разрушения металлов и сплавов. [c.479]

Сплавы ниобия. Методика коррозионных испытаний ниобиевых сплавов такая же, как и ванадиевых. Однако при испытаниях ниобиевых сплавов возникла следующая проблема. Не для всех сплавов вследствие определенных технологических трудностей было получено одинаковое структурное состояние. Так, нелегированный ниобий и сплавы МЬ—Т], МЬ—2г и МЬ-Та исследовались в деформированном и рекристаллизованном (отожженом) состояниях, а сплавы МЪ—Мо, МЬ—Ш и КЬ—V — в литом р отожженом состояниях. Однако полученные результаты коррозионны испытаний, несмотря на различие в структуре сплавов, сравнимы по еле дующим причинам. Коррозионная стойкость металлов и сплавов (гомогенных) определяется их электрохимическим потенциалом, который зависит от состава сплава и является структурно-нечувствительной характеристикой (т.е. не зависит от размера зерна, наличия текстуры и тд.). [c.67]

Полученные результаты электрохимических измерений находятся в соответствии с данными коррозионных испытаний после выдержки в растворе хлорида натрия шов сварных соединений, выполненных электродами МР-3 и АНО-4, подвергался коррозии менее интенсивно, чем основной металл, тогда как шов сварных соединений, выполненных электродами УОНИ 13/45 и АНО-7, наоборот, подвергался более интенсивной коррозии по сравнению с основным металлом. [c.224]

Косвенные лабораторные испытания проводят для определения возможной коррозионной стойкости металлов при изменении некоторых их физических или химических свойств, если известна связь между этими свойствами и коррозионной стойкостью металлов в природных или эксплуатационных условиях. Например, известны экспериментальные данные о корреляции между толщиной, пористостью и стойкостью электрохимических покрытий к атмосферным явлениям. Поэтому нецелесообразно проводить длительные коррозионные испытания. Имея данные по накопленным за длительное время испытаниям, достаточно определить толщину и пористость покрытий, и если покрытие не отвечает предъявляемым требованиям, можно считать его непригодным. К этой группе можно отнести и испытания, которые проводят в стандартных условиях, и по полученным результатам судить о реальных коррозионных процессах. Например для оценки склонности металла к межкристаллитной коррозии проводят испытания, которые невозможно воспроизвести в условиях эксплуатации. [c.91]

С современных позиций рассмотрено электрохимическое поведение металлов под адсорбционными и фазовыми слоями электролитов. Приведено большое количество экспериментальных данных о влиянии внешних условий на развитие коррозии металлов. На основе физико-математических моделей рассмотрена возможность использования ускоренных лабораторных испытаний для прогнозирования коррозионного поведения металлов в различных климатических зонах. Дана оценка эффективности современных средств и методов защиты металлов от коррозии. [c.2]

Склонность стали к коррозионному растрескиванию может быть оценена по электрохимическим характеристикам напряженного и ненапряженного металла, а также путем физических исследований и прямых коррозионных испытаний. К физическим методам контроля относятся акустический и ультразвуковой методы, рентгеноструктурный анализ, оценка электросопротивления материала, магнитометрические методы. Общим во всех этих методах является то, что в их основу положен поиск поверхностной трещины, причина возникновения которой может быть как следствием коррози- [c.118]

Метод 26 — показатель 34. Используя емкостно-омический метод, определяют эффект последействия ПИНС . Для этих измерений используется видоизмененная ячейка два электрода (стержня из Ст. 45) запрессованы в оргстекло рабочей поверхностью электродов служит их торцевая часть площадью 0,5 см2 с расстоянием между электродами 2 см. Рабочие электроды выдерживают под пленкой ингибированного продукта в течение 24 ч (48 ч, 96 ч), после чего сама пленка и адсорбционный слой ингибиторов удаляются промывкой пластинок последовательно в бензине, бензоле и спирте. Затем проводят коррозионные и электрохимические испытания образцов. Во всех случаях под эффектом последействия ингибитора (ЭПИ) понимают относительный эффект изменения поверхностных свойств металла, отнесенный к такому же контрольному, чистому металлу [18—20]. [c.99]

На рис. 2.23 представлена зависимость скорости коррозионного проникновения Vg сварочной проволоки св-08 от степени пластической деформации 8. В этой зависимости отмечается максимум. Механохимический эффект наиболее сильно проявляется на стадии деформационного упрочнения, когда имеет место интенсивное образование дислокационных скоплений в металле, приводян1ее к росту термодинамического и химического потенциала. Чем больше степень деформации, тем больше скорость коррозионного проникновения металла. Однако, в области деформации, соответствующей стадии динамического возврата, этот эффект заметно снижается. Это связано с затуханием процессов деформационного упрочнения металла. Подобные зависимости отмечаются при коррозионных испытаниях малоуглеродистой стали электрохимическими методами [50]. [c.128]

Аналогичное снижение сопротивления коррозионному растрескиванию наблюдается и в том случае, когда при испытании па коррозионное растрескивание выдержке образца под статической нагрузкой предшествует его циклическое нагружение непосредс1венно в коррозионной среде [165]. В этом случае деформационная активап ия металла в вершине трещины усиливает электрохимическую гетерогенность, сдвигает электродный потенциал, что в соответствии с общими представлениями коррозионной электрохимии напряженно-деформированного металла [246] должно снижать пороговое значе1гие . [c.485]

Исследовано коррозионно-электрохимическое поведение тантала, циркония и титана при 50, 90, 130°С с целью подбора дешевого материала для конденсаторов промотора (иодистого метила) синтеза уксусной кислоты. Поляризационные измерения и корроэнонннв испытания проведены для цельных, сварных, напряженных образцов и образцов с имитацией щели. Количественные зависимости скорости анодного растворения металлов от потенциала определяли по убыли массы при потенциостатических измерениях. [c.25]

Пример № 1. Эффективность РМАС в качестве ингибиторов коррозии металлов в аэрированных водных системах показана коррозионными испытаниями. Испытания проводили в электрохимической ячейке на стальных электродах с синтетической и очень жесткой водопроводной водой при рН7 в условиях непрерывной аэрации. [c.10]

Для испытаний ускоренных коррозионных процессов со смешанным контролем применяют комбинированные методы — методы, ускоряющие обе электрохимические реакции. К ним можно отнести испытания в растворах. хлористого натрия, содержащих 0,1 % Н2О2. Введение в растворы кислот небольшого количества хлористого натрия при испытании металлов, находящихся в пассивном состоянии, также будет способствовать увеличению скорости коррозии за счет влияния хлор-иона на анодный процесс. [c.35]

Успехи, достигнутые при исследовании коррозионно-электрохимического поведения пассивирующихся металлов и сплавов, позволили сформулировать основные принципы подбора растворов для ускоренных коррозионных испытаний сталей на склонность к МКК [150, 156] и сделать определенные практические рекомендации [150, 157, 158 . Так, с помощью потенциостатических исследований в работе [157] были определены условия ускоренного (48 вместо 144 ч по методу В) коррозионного испытания стали 0Х23Н28МЗДЗТ на склонность к МКК. [c.55]

Интенсивность электрохимической коррозии, оротекающей с водородной деполяризацией, можно выразить количесгаом водорода, выделившегося в процессе испытания, а при иислород-ной деполяризации — количеством поглощенного кислорода (мл/см сутки). Разумеется, вычисленные результаты коррозии имеют относительное значение и сравниваются обычно с данными для металла, коррозионная характеристика которого в заданных условиях заранее известна. [c.63]

Схема установки для коррозионных и электрохимических исследований в воде, очищенной с помощью смешанного слоя ионитов, показана на рис. 145. Она представляет собой замкнутый контур, по которому циркулирует вода. Из нижнего сборного бака / вода перекачивается насосом 2 в верхний напорный бак 3, проходит через реактор 4 со смешанным слоем ионитов (анионит АВ-17 и катионит КУ-2 в соотношении 1 1) и поступает в специальные кассеты 5 с исследуемыми образцами металлов 6. Кассеты подключены в контур параллельно друг другу через распределительную емкость 7, что дает возможность проводить испытания нескольких материалов одновременно. Далее вода проходит по сборочному кольцу 8 в нижний бак /, и цикл повторяется. Поток воды можно направить и через последовательно соединенные кассеты, мннуя распределительную емкость. Скорость потока в этом случае выбирается такой, чтобы практически не было падения удельного сопротивления воды в кассетах. Система электрических нагревателей позволяет поддерживать температуру воды в интервале 20 — 60 С с точностью 2°. Температура воды и ее уровень, регулируется автоматически. [c.272]

Коррозионные испытания в климатических условиях средней полосы СССР в весенний и осенне-зимний периоды показали, что на образцах с покрытием из щелочного раствора 3 или с электрохимическим никелем через 96 ч наблюдаются первые очаги коррозии через 300 ч — значительная коррозия основного металла, а через 650 ч — сплошной слой продуктов коррозии основного металла на всех образцах Поверхность же образцов, никелированных в кислых растворах 1 и 2, после испытаний в течение 650 ч сохранила первоначальный вид Через ЮСЮ ч испытаний на образцах с покрытием толщиной 10 мкм и более очаги коррозии не обнаружены Покрытия, термообработанные в условиях вакуума (не имевшие окисной пленки) обнаружили пониженную коррозион ную стойкость [c.12]

Электролитическое никелевое покрытие с 9 %-ным содержанием Р по защитным свойствам можно сравнить с химическими покрытиями из раствора с гликолевой кислотой Электрохимические никелевые покрытия с 3 %-ным содержанием фосфора хуже защищают основной металл но все же несколько лучше, чем электроосажденный никель При увеличении продолжительности коррозионных испытаний все покрытия тускнеют и становятсн пятнистыми Блеск сохраняется дольше на химических покрытиях, полученных из кислых растворов с гликолевой или янтарной кислотой [c.13]

Следует отметить, что в рассмотренных выше работах отсутствовало достаточно полное обоснование моделирования КР с помощью электрохимической и ме-ханохимической методик испытаний. Также не была оценена степень приближения этих методик к реальным объектам, которую необходимо учитывать при интерпретации полученных результатов и их практическом использовании. Кроме того, результаты механохимических исследований в карбонат-бикарбонатных средах могут быть получены только при высоких температурах испытаний, повышающих чувствительность метода, и вопрос о правомерности их переноса на магистральные газопроводы с более низкими рабочими температурами (Сибирь, Урал) в настоящее время открыт. Следует отметить, что данная методика в настоящее время не имеет исчерпывающего обоснования и границ применимости [81]. В частности, нет однозначного научного обоснования для выбора оптимального диапазона скоростей нагружения для различных коррозионных сред, а также не выявлен участок кривой растяжения, соответствующий максимальной механохимической активности металла в карбонат-бикарбонатной среде. Поэтому представляло большой научный и практический интерес проведение сравнительных исследований в различных коррозионных средах с целью оценки эффективности этого метода применительно к КР в условиях традиционной для него двухполярной поляризации, обеспечиваемой стандартными потенциостатами, а также однополярной поляризации, используемой при катодной защите магистральных газопроводов. [c.68]

Результаты исследований показали, что длительное влияние статических напряжений и среды не вызывает существенных изменений механических свойств и коррозионного растрескивания, В то же время циклическими испытаниями установлено, что у образцов сварных соединений значение условного предела выносливости значительно меньше, а интенсивность снижения коррозионноусталостной прочности больше, чем у основного металла. Металлографические исследования свидетельствовали о том, что разрыхления и трещины возникают главным образом по границам зон термического влияния. Это обусловлено тем, что циклическая нагрузка интенсифицирует коррозию под напряжением по сравнению со статической, в большей степени приводя к неоднородности физикомеханических и электрохимических свойств в металле сварного соединения. Трещины распространяются преимущественно внутрикристаллитно, что говорит [c.236]

Трещины в результате КР возникают менее чем за 5 мин из механического надреза при испытаниях высоконагруженного алюминиевого сплава, чувствительного к КР при погружении в нейтральный водный раствор хлорида натрия при комнатной температуре [44]. В такой же комбинации раствор — сплав возникновение коррозионной трещины, на которую влияет катодная поляризация, может происходить за 5 с после наложения электрохимического потенциала, значение которого находится между гез1-потенциалом и потенциалом пробоя (образования питтинга) [44]. Результаты систематического исследования этого эффекта, показывающие возможность протекания диффузии разрушающих агентов через металл за фронт трещины, будут способствовать развитию механизма КР высокопрочных алюминиевых сплавов. [c.297]

Коррозионная усталость определяется не только химическим составом металла, но и его структурой, что хЬрошо видно на примере испытания тонких образцов из армко-железа, термически обработанного на разную величину зерна. Показано [117], что в 3 %-ном растворе Na I,электродный потенциал железа с более мелкой структурой на 150-200 мВ отрицательнее потенциала железа с более крупным зерном. При циклическом нагружении образцов в коррозионной среде потенциал начинает выравниваться и достигает 520 мВ после 10 и 10 циклов нагружения соответственно для образцов с мелким и крупным зерном. При этом абсолютное разблагораживание железа с мелкой структурой значительно меньше, чем крупнозернистых образцов. Образцы с мелкой структурой имеют также примерно на порядок меньшую долговечность, чем крупнозернистые, хотя к моменту разрушения у обоих типов образцов потенциал примерно одинаковый. Основная причина различного сопротивления железа коррозионной усталости — неравномерное распределение примесей в объеме и по границам зерен. При термообработке, обеспечивающей рост зерен, их границы больше обогащены примесями, что усиливает действие границ как анодов в электрохимических парах и способствует интер-кристаллитному разрушению. В образцах с более мелким зерном характер коррозионно-усталостного разрушения транскристаллитный. [c.50]

Многими советскими и зарубежными авторами качественно установлено смещение электродного потенциала металла в процессе коррозионной усталости в отрицательную сторону. Автором совместно с А.М.Крох-мальным [118] изучен характер изменения электрохимических свойств сталей при коррозионно-усталостном разрушении. Показано, что условный предел коррозионной вьжосливости образцов железоуглеродистых сплавов в 3 %-ном растворе Na I по сравнению с испытаниями в воздухе резко понижается и его абсолютная величина при базе 5-10 циклов находится в интервале 20—50 МПа и мало зависит от исходной прочности сталей. Предел выносливости армко-железа и сталей 20 и 45 в воздухе соответственно составлял 150 220 и 250 МПа. [c.50]

Электрохимическими исследованиями, проведенными совместно с А.М.Крохмальным [208, с. 57—61], установлено рис. 100), что стационарный потенциал цинкового покрь Тия равен примерно -870 мВ, т.е. на 300-320 мВ отрицательнее стационарных потенциалов сталей. За 12 сут испытаний без приложения циклических напряжений (что соответствует базовому количеству циклов вращения 5 10 цикл) потенциалы оцинкованных образцов сдвигаются до — (780 — 800 мВ) вследствие формирования на поверхности плотного слоя оксидо-солевых продуктов коррозии, состоящих из оксидов и гидрооксида цинка. При высоких механических напряжениях происходит смещение электродных потенциалов стали на 80—100 мВ в отрицательную сторону от стационарного значения. Величина смещения потенциалов растет с уменьшением прочности стали и повышением уровня приложенного напряжения. Воздействие циклических напряжений в начале испытаний приводит к появлению в слое трещин, достигающих основного металла, что является причиной резкого смещения потенциала. На последующих этапах испытаний потенциалы образцов сдвигаются в положительную сторону на 30-50 мВ, а затем относительно стабилизируются (см.рис. 100, // участок кривой 3), что связано с пассивацией ювенильных поверхностей покрытия и контактированием коррозионной среды через трещины со сталью, имеющей более положительный потенциал, чем покрытие. Сдвиг потенци4ла в положительную область увеличивается с ростом уровня напряжений и понижением прочности стали, так как эти факторы усиливают разрушение покрытия, и площадь оголенной стали увеличивается. Потенциал образовавшейся коррозионной системы покрытие — основа лежит в достаточно отрицательной области (—900 мВ и ниже), поэтому поверхность стали находится в условиях полной электрохимической защиты в результате протекторного действия покрытия. Однако влияние высоких напряжений без коррозионного фактора приводит к развитию разрушения в глубь стали, что сопровождается интенсивным смещением потенциала в положительную сторону /// участок). Полное разрушение образца сопровождается резким сдвигом потенциала в отрицательную сторону IV участок). [c.186]

Известно, что при катодной поляризации в морской воде на поверхности металла осаждается гидрооксидно-солевой осадок, чего не наблюдается при испытании в водных растворах МаС1, в которых отсутствуют ионы кальция и магния. С увеличением электросопротивления такого осадка снижается защитная плотность тока, что можно эффективно использовать при выборе режимов электрохимической защиты сталей от коррозионной усталости. [c.193]

Сравнение результатов коррозионных испытаний в статических и динамических условиях показывает, что природа защитного действия изменяется с повышением температуры. Увеличение при этом защитного эффекта ингибитора указывает на хемосорбционный механизм действия. По характеру потен-циодинамических поляризационных кривых СФМФ следует рассматривать как ингибитор смешанного типа, затрудняющий протекание как анодного, так и катодного электрохимических процессов на поверхности металла, что объясняется присутствием в молекуле соединения функциональных групп разной полярности [35-37]. [c.247]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология