Работа 38. Исследование работы коррозионных элементов

Работа 52. Исследование работы коррозионных элементов [c.253]

Рис. 140. Установка для исследования работы коррозионного элемента

Для исследования основных закономерностей работы коррозионных элементов в подобных условиях весьма удобным является дисковый вращающийся электрод. Наличие на его плоской поверхности диффузионного слоя равномерной толщины, строгая зависимость этой толщины от скорости вращения позволяют количественно рассчитывать эффективность работы электрода в зависимости от физико-химических констант электролита и скорости вращения. Далее, как будет показано ниже, удается установить корреляцию между результатами, получаемыми в лаборатории на вращающемся дисковом электроде, и данными, наблюдаемыми при других видах обтекания металла. Все это позволяет смоделировать в лабораторных условиях работу биметаллических контактов на реальных объектах, в частности на морских конструкциях (суда, сваи и т. д.). [c.49]

Такие вопросы теории и механизма электрохимической коррозии, как равновесные и стационарные электродные потенциалы, электрохимическая гетерогенность поверхности металла, кинетика катодного и анодного процесса, работа коррозионного элемента и пассивность рассмотрены в работах № 4—11. Особенности коррозии металлов в различных условиях службы, например кислотостойкость, подземная коррозия металлов, межкристаллитная и точечная коррозия сталей, коррозия сварных соединений, коррозионное растрескивание и усталость, иллюстрируются работами № 12—19. Современные методы коррозионных исследований даны в работе № 20, а также в работах № 5, 12, 14—19 при выполнении частных задач. [c.51]

Изучать процессы поляризации и деполяризации более удобно на модели микроэлемента. Правильность представлений о работе реальных микроэлементов, полученных в результате изучения их моделей, подтвердилась микроэлектрохимическими исследованиями реальных коррозионных элементов сплавов, проведенными Акимовым, Голубевым и др. [c.70]

Выяснение ряда теоретических и практических вопросов коррозии часто проводят, исследуя работу модели коррозионного элемента. Распространению этого метода способствовали исследования Эванса, Г. В. Акимова и его школы. Модель микроэлемента представляет собой замкнутые металлическим проводником анод [c.459]

Существует тесная взаимосвязь между теоретической электрохимией и такими разделами прикладной электрохимии, как гальванотехника, защита от коррозии, создание новых электрохимических источников тока и хемотронных устройств. Роль электрохимической кинетики для решения прикладных задач в этих областях возрастает с каждым годом. Вместе с тем потребности практики являются мощным стимулом для дальнейшего развития теоретических направлений. Так, загрязнение окружающей среды коррозионно-активными агентами, широкое использование новых металлов и сплавов, зачастую достаточно дорогих, в современных технике и строительстве все более остро ставят проблему защиты металлических конструкций от коррозии. Это способствует постановке новых задач при теоретическом исследовании коррозии и пассивности металлов. Значительный интерес к явлениям адсорбции и кинетике электродных процессов на платиновых металлах был вызван в первую очередь практическими работами по созданию топливных элементов. [c.390]

Накопление и систематизация экспериментальных данных по кинетике и механизму коррозионного поведения двух- и трехкомпонентных сплавов в растворах и расплавах электролитов имеет большое значение при создании различных топливных элементов. В связи с этим в настоящей работе проведено изучение коррозионной стойкости сплавов на основе железа, алюминия, титана в расплавах и растворах электролитов и осуществлен подбор ингибиторов коррозионного процесса. Данное исследование проводится в рамках темы 2.57.99. [c.25]

Элементы третьей группы в изучавшихся условиях ведут себя более сложно. С одной стороны, существование зависимости величины тока этих элементов от скорости вращения электрода свидетельствует о наличии диффузионного ограничения скорости катодного процесса. С другой стороны, учитывая, что величина тока этих элементов зависит от материала катода, можно заключить, что работа этих элементов зависит и от скорости самой электрохимической реакции восстановления кислорода. Таким образом, можно утверждать, что при скорости вращения свыше об[мин работа коррозионных элементов третьей группы (т. е. таких, у которых в качестве анодов служат железо и малоуглеродистые стали) в значительной степени определяется уже скоростью электрохимической реакции восстановления кислорода. В связи с этим представляет интерес исследование влияния скорости вращения электрода на работу коррозионных элементов типа железо—железо, возникающих в результате различного состояния поверхности электродов, составляющих эти элементы, или различия в условиях их обтекания. [c.66]

Исключительно большое значение для исследования процессов электрохимической коррозии имеют современные методы исследований, такие, как измерения электродных потенциалов металлов, определения кинетики электродных процессов по поляризационным кривым и по токам модельных коррозионных элементов, определение емкости электрода и омических сопротивлений, определение работы выхода электрона, построение кривых заряжения и ряд других. [c.6]

Ряд теоретических и практических вопросов коррозии часто выясняют, исследуя работу модели коррозионного элемента. Распространению этого метода способствовали исследования Эванса, Г. В. Акимова и его щколы. Модель микроэлемента представляет собой замкнутые металлическим проводником анод и катод, погруженные в коррозионную среду (рис. 225). Такая система моделирует корродирующий сплав, так как коррозию сплава в электролите можно упрощенно представить как работу бинарного гальванического элемента анод—катод. Приведенная на схеме установка позволяет исследовать влияние на величину тока и потенциалы электродов внещнего сопротивления пары, перемешивания раствора в анодном и катодном пространстве, различных добавок к раствору в анодном и катодном пространствах. На основании такого исследования можно сделать вывод о влиянии перечисленных факторов на поляризацию анода и катода, о степени анодного, омического и катодного контроля и контролирующем факторе коррозии. Аналогичные установки используют для исследования электрохимического поведения разнородных металлов в контакте друг с другом, т. е. контактной коррозии и протекторной защиты. Специальные установки позволяют проводить эти опыты одновременно на большом числе гальванических пар. [c.391]

Изучение работы коррозионных элементов типа сталь — сталь с одинаковым состоянием поверхности, но с различными условиями обтекания электродов показало, что плотность тока таких элементов ниже, чем у остальных исследованных пар, а характер зависимости, во всяком случае в начальный момент, определяется состоянием поверхности электрода. Так например, ток коррозионного элемента, составленного из двух стальных электродов со свежезачищенной поверхностью, один из которых вращается, а другой находится в покое (кривая Р), значительно меньше зависит от изменения скорости вращения, чем такого же элемента, составленного из электродов, покрытых продуктами коррозии (кривая 8). [c.66]

Применявшаяся нами методика исследования работы микрогальванических элементов на поверхности корродирующих сплавов вполне себя оправдала. Когда структура сплава позволяет достаточно точно определить соотношение площадей йатодных и анодных электродов микроэлемента, и это соотношение мало изменяется в процессе коррозии, когда отсутствуют пленки, уменьшающие активную поверхность электродов и тем самым изменяющие соотношение площадей между ними, этим методом можно с достаточной степенью точности определить плотность тока на анодных и катодных электродах микроэлемента путем непосредственных электрических измерений и затем рассчитать величину коррозии сплава в соответствующих условиях. Опытные данные показывают, что плотности тока на структурных составляющих сплава, рассчитанные тремя разными путями — по результатам коррозионных опытов, по анодной поляризационной кривой и по катодной поляризационной кривой электродов микроэлемента,— достаточно хорошо сходятся между собой. [c.51]

Появление микрокатодов, возрастание их площади или эффективности их действия увеличивают эффективность работы коррозионных элементов и приводят к увеличению скорости коррозии, пропорциональной току, возникающему между металлом и данным катодным включением. Это наиболее обычное и очевидное действие микро- и макрокатодов на коррозионный процесс служило предметом всестороннего исследования, начиная с гипотезы электрохимического растворения цинка в кислоте, данной де ля Ривом в 1830 г, и кончая современными работами по коррозии и растворению металлов. Во многих коррозионных процессах, например, при растворении ряда металлов в неокисляющих кислотах, наблюдается именно подобное ускоряющее влияние катодных включений. Сюда, например, относится классический случай ускорения растворения цинка в разбавленной соляной или серной кислоте при введении в цинк добавок железа, меди, платины и других катодных примесей (см., например, рис. 207) Подобное же ускорение процесса растворения в неокисляющих кислотах наблюдается для железа, стали и чугуна вследствие наличия вклкме-ний более благородных структурных составляющих. Для стали и чугуна такими микрокатодами могут служить, в частности, включения графита или карбидов железа. [c.433]

К аналогичному выводу, подтвержденному экспериментальными данными, пришли Голубев и Акимов [94, 127], изучавшие распределение потенциала на реальном микроэлементе 2п/Ре2п,, а также автор настоящей книги совместно с Павлуцкой при исследовании работы моделей коррозионных элементов [128]. [c.95]

Томашовым и сотр. [132] создана модель микрокоррози-онного элемента, позволяющая исследовать зависимость коррозионного тока пары Си—Ре от характера возникающих в натурных условиях фазовых пленок электролита, а также влажности и температуры воздуха. Эти исследования способствовали быстрому развитию работ в области коррозионной климатологии. [c.182]

Влияние внешней среды. Коррозионные процессы представляют собой сложную совокупность физико-химических явлений, исследование которых требует знания как внутренних факторов, зависящих от природы металла, так и характеристики агрессивно действующей среды, ее кислотности, наличия кислорода, присутствия ионов, которые могут затормозить или, наоборот, ускорить коррозию, и т. д. Природа внутренних факторов (в первую очередь возникновение электродного потенциала и его влияние на коррозионное поведение металла) была объяснена выше. К этому следует добавить способность некоторых металлов (алюминия, хрома, марганца и др.) образовывать на своей поверхности пленки различного химического состава, обычно окисные, обладающие защитными сйойствами. Это явление известно под названием пассивирования. Металлы (например, алюминий и хром), покрывающиеся пленками самопроизвольно, называют самонассивирующи-мися. В некоторых случаях работа гальванических элементов способствует образованию подобных пленок на поверхности анодов, что приводит, естественно, к торможению электрохимического процесса. [c.184]

Цель настоящей работы — ознакомление с основной аппаратурой и методикой сравнительных коррозионных испытаний, применяемых при исследовании коррозионной стойкости металла в условиях, приближающихся к условиям эксплуатации, а также сравнение коррозионной стойкости различных металлов. Испытания проводят в атмосферных условиях на открытом и закрытом стендах, во влажней камере, в аппаратах для испытания при переменном (таух-аппарат) и полном погружении (шпиндельный аппарат). Кроме того, при изучении атмосферной коррозии при помощи внелабораторных и лабораторных испытаний сравнивают коррозионную агрессивность среды по величине тока модели коррозионного элемента, работающего в атмосферных условиях. [c.143]

ДАН СССР, 30, 615 (1941) Г. В. Акимов, Г. Б. Кларк, ДАН, 58, 819, 1669, 1973 (1947) 59, 75, 399 (1948)]. Теория местных элементов особенно плодотворна при изучении неравномерной коррозии, например интеркристаллитной и точечной. Такая коррозия опаснее, чем равномерная, так как при одинаковом количестве окислившегося металла ведет к большому понижению прочности корродирующего металлического сооружения. Работа микроэлементов может изучаться не только по ее результатам (в виде изъязвлений поверхности металла), но и во время ее протекания при помощи электрохимической микрометодики [Л. И. Голубев. Г. В. Акимов, статья в сборнике Исследований в области электрохимического и коррозионного поведения металлов и сплавов, Оборонгиз, М., 1950, стр. 275]. Развитие количественных представлений в теории коррозии см. также В. Г. Левич и А. Н. Фрумкин, ЖФХ, 15, 784 (1931) А. И. Фрумкин, ЖФХ, 28, 1477 (1949). [c.662]

Наиболее оптимальным источником тока мог бы быть ХИТ, использующий реагенты непосредственно из организма. В организме в принципе имеются все компоненты, необходимые для работы ТЭ кислород, поступающий в кровь при дыхании, восстановители, например глюкоза, и плазма крови, являющаяся электролитом. Поэтому проводятся разработки таких ТЗ [6, 22, т. 2, 42]. Исследования показали, что плазма крови не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к электролиту ТЭ, так как имеет pH, близкий к 7, и малую буферную емкость. Восстановление кислорода при таких значениях pH происходит с малыми скоростями, из-за малой буферной емкости крови при работе элемента происходят зйметное подщелачивание электролита у катода и подкисление его у анода. Это приводит к разрушению некоторых компонентов крови и уменьшению напряжения элемента. Поэтому более перспе1ктнвны элементы, у которых имеется собственный электролит, например ионообменная мембрана. Кислород проникает в элемент через мембрану, проницаемую для этого газа, например через диметилсиликоновую пленку. Восстановитель также поступает в элемент из организма через мембрану. Например, для глюкозы может быть использована целлюлозная пленка. Продукты реакции вода, СОг и др. — должны выводиться из ТЭ. Весьма сложной задачей является создание электродов ТЭ, которые должны быть активными, селективными, коррозионно-стойкими и нетоксичными. Хотя предложено несколько электродов, например сплав Au—Pd, однако они при работе отравляются, соответственно ресурс элементов невелик. Как видим, при разрабоп е ТЭ встретились очень большие трудности, и перспектива их преодоления пока не ясна. [c.168]

С исследованием, посвященным работе пар Zn—Fe и Fe—Al, в 1 н. растворе хлористого натрия, проведенным Прайром и Кейром, следует ознакомиться тем, кто интересуется электрохимией биметаллических систем. В разнообразных условиях как цинк, так и алюминий анодны по отношению к стали и защищают ее полностью в обоих случаях величина протекающего тока и потеря веса анодного металла пропорциональны площади стального катода и значительно меньше зависят от площади анода. Скорость коррозии электрода гальванического элемента контролируется подачей кислорода и поэтому зависит от перемешивания раствора. В стационарных условиях пара цинк — сталь отдает больше тока, чем пара алюминий —сталь, но при больших скоростях перемешивания наблюдается обратное, при этом большая скорость перемешивания вызывает неожиданный эффект коррозия алюминия становится равномерной, а на цинке, напротив, наблюдаются глубокие коррозионные язвы [12]. [c.186]

Для образцов стали 45 поверхность после коррозии приобретает равномерно-шероховатый вид. Для образцов основного металла сталей 17Г1С и 20, кроме этого, коррозионные процессы обнажают волоконную структуру. Пересечение волокон с поверхностью образца приводит к протравливанию поперечных борозд вдоль направления прокатки. Причина равномерных коррозионных потерь металла - работа микрогальванических элементов на поверхности образца, причем, как показали металлографические исследования, микроанодные процессы локализуются преимущественно на перлитной составляющей структуры. Поэтому характер коррозионного поражения сталей 17Г1С и 20 в большей степени обусловлен типичным для них строением структуры - полосчатостью. [c.58]

Моннартц [7] в Германии был, по-видимому, первым, кто установил, что для придания сплаву пассивных свойств, его необходимо легировать по крайней мере 12 % Сг. В 1908 г. он начал исследования химических свойств сплавов Сг—Ре, а в 1911 г. подробно изложил их результаты. В его работе описано благотворное влияние на коррозионную стойкость окислительных сред по сравнению с восстановительными, необходимость поддержания в сплаве низкого содержания углерода и влияние небольших количеств легирующих элементов (например, Т1, V, Мо, ). [c.295]

В соответствии с поставленной целью основными задачами работы являлись 1) разработка математической модели повреждаемости и методов прогнозирования работоспособности оборудования для подготовки и переработки нефти с учетом специфических условий службы материала 2) исследование влияния факторов технологического наследования на показатели работоспособности оборудования оболочкового типа в условиях МХПМ 3) исследование особенностей совместного пластического деформирования материалов с разными физикомеханическими свойствами и построение математической модели расчета долговечности механически неоднородных конструктивных элементов оборудования при одновременном действии внешних нагрузок и коррозионных сред 4) изучение закономерностей напряженного состояния, прочности и долговечности конструктивных элементов оборудования с технологическими дефектами при стационарном и нестационарном нагружениях 5) разработка комплекса нормативно-технологических материалов по обеспечению работоспособности оборудования оболочкового типа. [c.55]