Электрохимическое растворение металлов

Т. е. для электрохимического растворения металла необходимо присутствие в электролите окислителя — деполяризатора, обратимый окислительно-восстановительный потенциал которого по-ложительнее обратимого потенциала металла в данных условиях. При соблюдении этого условия >> 0. а < 0. [c.182]

Электрохимическое растворение металла —сложный процесс, состоящий из трех основных процессов (рис. 133) [c.188]

Электрохимическое растворение металлов в расплавах хлористых солей идет в основном (на 60—75% для железа) на анодных участках —границах зерен, а центральные части зерен являются микрокатодами, при этом коррозия по границам зерен при высоких температурах напоминает межкристаллитную коррозию металлов в водных растворах. [c.409]

Поскольку выход ядра дислокации а поверхность является центром травления, повышение плотности дислокаций в металле должно сопровождаться снижением перенапряжения ионизации металла. Места скоплений дислокаций влекут за собой образование мест локального растворения металла и возникновение концентраторов напряжений. Несмотря на то, что электрохимическое растворение металлов не лимитирует работоспособность конструкции, эксплуатируемой в средах, содержащих сероводород в условиях действия растягивающих нагрузок, роль анодного процесса связана с образованием концентраторов напряжений на поверхности стали с повышением ее хрупкости. При этом чем сильнее повышается хрупкость стали, тем активнее сказывается роль участков локального растворения металла — концентраторов напряжений, тем скорее разрушается сталь. [c.29]

Влияние органических ингибиторов коррозии а кинетику электрохимического растворения металла возможно лишь в условиях адсорбции этих веществ на корродирующей поверхности. В связи с этим особое значение [c.90]

В свете накопленных данных возникло предположение [3, 30], что в основе механизма КРН лежит не электрохимическое растворение металла, а ослабление когезионных связей между поверхностными атомами металла вследствие адсорбции компонентов среды. Этот механизм был назван адсорбционным. Так как хемосорбция специфична, разрушающие компоненты среды также обладают специфичностью. С уменьшением поверхностной энергии металла увеличивается тенденция к образованию трещин при растягивающих напряжениях. Следовательно, этот механизм соответствует критерию образования трещин на стекле и других хрупких твердых телах — так называемому критерию Гриффитса, согласно которому энергия деформации напряженного твердого тела должна превышать энергию общей увеличившейся поверхности, образованной зарождающейся трещиной [31 ]. Любая адсорбция, снижающая поверхностную энергию, должна способствовать образованию трещин, однако вода, адсорбированная на стекле, снижает напряжение, необходимое для растрескивания. [c.140]

Известно, что воздействие сероводорода проявляется тем сильнее, чем выше прочностные характеристики металла — твердость, пределы текучести и прочности. Механические напряжения играют большую роль в процессе коррозионного растрескивания, стимулируя локальное электрохимическое растворение металла, и, как следствие, зарождение и развитие трещин. Степень коррозионного воздействия зависит от соотношения величины приложенных напряжений к пределу текучести. [c.14]

Защитное действие катодных ингибиторов коррозии связано о их адсорбцией на поверхности металла, образованием защитных адсорбционных пленок, тормозящих протекание процессов электрохимического растворения металла. [c.61]

Анодное травление основано на электрохимическом растворении металла и механическом отрывании окислов выделяющимися пузырьками кислорода. Катодное травление происходит за счет электрохимического восстановления и механического отрывания окислов металла бурно выделяющимся водородом. Этот способ травления применяется только для нелегированных сталей, покрытых окалиной. [c.374]

Кроме химического травления, применяют для углеродистых и легированных сталей электрохимическое травление. Оно заключается в анодной или катодной обработке изделия в электролите определенного состава при заданном режиме. Анодное травление происходит за счет электрохимического растворения металла, химического растворения и механического отрывания окислов от поверхности металла выделяющимся на аноде кислородом. В качестве электролита применяют растворы кислот или солей соответ ствующих металлов. При катодном травлении химическое действие кислот благодаря поляризации снижается. Это связано с тем, что при наложении на систему короткозамкнутых элементов, работающих на поверхности катода, поляризации происходит сдвиг потенциала р область электроотрицательных значений и скорость окисления анодных участков уменьшится. Кроме того, имеет место механический отрыв окислов от поверхности обрабатываемого изделия, а также увеличивается восстановление окислов металла выделяющимся на катоде водородом. [c.167]

Электрохимическое растворение металла можно представить в виде трех основных процессов (стадий) . .... [c.34]

Влияние органических ингибиторов коррозии на кинетику электрохимического растворения металла возможно лишь в условиях адсорбции этих веществ на корродирующей поверхности. В зависимости от степени заполнения частицами ингибитора поверхности металла, подвергающейся коррозии, изменяется строение двойного слоя, а следовательно, и кинетика электрохимических реакций, т.е. может тормозиться стадия разряда или диффузии реагирующих частиц либо предшествующая разряду стадия проникновения этих частиц через адсорбированный слой молекул ингибиторов. В связи с этим особое значение имеет потенциал нулевого заряда , т.е. потенциал металла, измеренный по отношению к электроду сравнения в условиях, когда заряд металла равен нулю. При потенциалах вблизи потенциала нулевого заряда металл обладает наибольшей способностью адсорбировать растворенные в электролите вещества и хуже всего смачивается растворителем. [c.143]

Электрохимическое растворение металла состоит из трех основных процессов [c.41]

При одновременном протекании процессов деформации и электрохимического растворения металла суммарное производство энтропии и соответствующие феноменологические уравнения будут иметь вид [c.122]

Появление локальных потенциалов деформации само по себе еще не определяет ускорения электрохимического растворения металла. Действительно, если говорить конкретно об изменении работы выхода иона металла, то следует учесть, что химический потенциал металла складывается из химического потенциала ионного остова и химического потенциала свободных электронов . Потенциал деформации связан с изменением второй составляющей численно равен изменению энергии свободного носителя зарядов — электрона, которая является лишь небольшой частью химического потенциала металла Поэтому для изменения работы выхода иона на величину, которая проявится в сдвиге стан- дартного электродного потенциала (за счет изменения ионного обмена), эквивалентном максимальному значению потенциала деформации, потребуется затратить неизмеримо больше энергии, чем для изменения энергии носителя на величину потенциала деформации. [c.11]

Атмосферная коррозия является самым распространенным и наиболее сложным видом разрушения металлов. Она может происходить в результате химических процессов (сухая атмосферная коррозия), а также электрохимических (растворение металлов), наиболее распространенных в тропических районах. [c.5]

До настоящего времени в промышленности применяется анодное электроосаждение, однако интенсивно начинает внедряться катодное электроосаждение. При этом защитные свойства возрастают в 1,5—2 раза при меньшей толщине покрытия за счет отсутствия процессов электрохимического растворения металла на катоде отсутствия или уменьшения содержания в осажденной пленке карбоксильных групп, снижающих водо- [c.86]

Важно акать, будет ли в вершине коррозионной трещины присутствовать жидкая вода. Если ее нет, то все теории КР, основанные на электрохимическом растворении металла, окажутся несостоятельными, включая те, которые объясняют неодинаковую чувствительность сплавов различием электрохимических потенциалов выделений и фаз, расположенных по границе или вблизи границы зерен. Протекание процесса КР только лишь в газовой атмосфере и сильная зависимость скорости роста трещины от давления водяных паров вызывают сомнения в гипотезе, что КР происходит благодаря диффузии реагентов через металл за фронт трещины (галоидных ионов, которые ослабляют связь между зернами в вершине трещины). [c.289]

Растворение металла возможно как в результате химического растворения наружной поверхности пленки, так и электрохимического растворения металла с переносом его ионов через пленку при наличии катионной проводимости пленки [60]. [c.28]

Наличие сероводорода в рабочих средах вызывает опасность хрупкого разрушения оборудования. Сероводородсодержащий продукт одновременно может вызывать все наиболее характерные виды коррозионного разрушения общую коррозию локализованную (язвенную) коррозию коррозионное (сульфидное) растрескивание. Преимущественная реализация того или иного вида коррозионного разрушения зависит от свойств среды и металла, уровня номинальной и локальной напряженности и др. Коррозионные среды оказывают двоякое воздействие на металл. С одной стороны, вследствие электрохимического растворения металла происходит уменьшение поперечного сечения элемента, что способствует повышению действующих напряжений и последующему его разрушению. С другой стороны, анодное растворение металла может приводить к релаксации локальных напряжений из-за притупления вершины трещины или какого-либо другого концентратора. Причем способность к релаксации напряжений зависит от вязкопластических характеристик металла. Специфической особенностью сероводородсодержащего продукта является его охрупчивающее воздействие на металл. Механизм сероводородного охрупчивания аналогичен водородному и заключается в следующем [c.432]

Электрохимическое растворение металлов осуществляется как под воздействием внешнего тока — анодное растворение металла, так и за счет химической реакции при взаимодействии электродного металла с электролитом. В случае образования простых гидратированных ионов процесс анодного растворения можно представить как [c.188]

В процессе электролиза на электродах выделяются пузырьки кислорода, водорода и другие, которые транспортируют вещество из жидкости на ее поверхность. Под действием электрического тока происходит электрофорез — направленное движение взвещенных твердых частиц, пузырьков газа, коллоидных частиц и капель другой жидкости. Протекание этих процессов оказывает значительное влияние на скорбеть электрохимического растворения металла. Кроме того, на этот процесс существенно влияют солевой состав электролита и его активность, температура, чистота растворяемого металла, плотность тока, частота смены полярности, скорость движения воды в межэлектродном пространстве и др. При наличии в алюминии легирующих примесей анодное растворение его значительно ускоряется. Интенсифицирующее влияние примесей зависит от их природы, количества и условий протекания процесса. [c.189]

Таким образом, при установлении на металле необратимого электродного потенциала происходит электрохимическое растворение металла, состояи ,ее из двух электродных процессов [c.176]

В 1940 г. Дикс [24] высказал предположение, что между металлом и анодными включениями (такими, как ннтерметаллид-ная фаза uAlj в сплаве 4 % Си—А1), выпадающими по границам зерен и вдоль плоскостей скольжения, возникают гальванические элементы. Когда сплав, подвергнутый растягивающему напряжению, погружен в коррозионную среду, локальное электрохимическое растворение металла приводит к образованию трещин к тому же растягивающее напряжение разрывает хрупкие оксидные пленки на краях трещины, облегчая таким образом доступ коррозионной среды к новым анодным поверхностям. В подтверждение этого механизма КРН был измерен потенциал на границе зерна металла, который оказался отрицательным или более активным по сравнению с потенциалом тела зерна. Более того, катодная поляризация эффективно препятствует КРН. [c.138]

Следовательно, электрохимическое растворение металла состоит из трех основных стадий ( процессо1в) [c.413]

Нахождение площади под кривой сила тока — время состоит в графическом интегрировании. Пусть Q означает количество протекще-го электричества за счет работы пары дифференциальной аэрации. Количество электрохимически растворенного металла за счет работы пары дифференциальной аэрации будет равно [c.266]

Следует отметить, что в лабораторных условиях при изучении свойств металла отказавших магистральных газопроводов в большинстве случаев удается идентифицировать только 2 и 3-й этапы развития разрушения. Это связано с тем, что сразу после образования межкристаллитной трещины наступает электрохимическое растворение металла внутри ее полости. Поэтому при изучении металла из очаговых зон разрушения в редких случаях удается идентифицировать межкристалли1ную трещину. Кроме того, значительное количество трубопроводов России построено из сталей группы прочности Х70, для которых, как отмечено выше, характерно транскристал-литное развитие 1-го этапа. [c.21]

Лабораторные электрохимические исследования, выполненные с помощью снятия потенциодинамических поляризационных кривых, показали [25], что действительно в определенных областях наложенных потенциалов возникают анодные токи, вызывающие электрохимическое растворение металла в полости трещины. Однако в технической литературе отсутствуют данные, позволяющие определить условия возникновения анодного тока, необходимого для протекания процесса КР. Поэтому были проведены исследования [3, 25] на образцах трубной стали 17Г1С, направленные на выявление условий возникновения анодного тока в карбонат-бикарбонатной среде при катодной поляризации, включающие вариацию таких параметров, как величина наложенного потенциала, значение растягивающих напряжений, температура. В процессе проведения эксперимента и анализа полной потенциодинамической поляризационной кривой было обнаружено, что при смещении наложенного потенциала в положительном направлении после предварительной активации поверхности стали при потенциале, соответствующем области регламентированных значений потенциалов катодной защиты - минус 0,9 В (ХСЭ). действительно возникают анодные токи. Од- [c.74]

Анодное травление заключается в электрохимическом растворении металла и механическом отрыве оксидов железа пузырьками кислорода. В этом случае может происходить сильное перетравление поверхности и образовак[ие язв, шероховатости, а также уменьшение размеров детали. Однако, чем выше плотность тока, тем меньше проявляются эти дефекты. Таким образом, катодное травление целесообразно применять в тех случаях, когда требуется сохранить точные размеры деталей или когда после термообработки остается толстый слой окалины, а другие методы обработки (химическое травление, дробеструйная обработка) неэффективны. [c.279]

На величину возрастания касательной силы Р различные кислоты (НС1 и Н3РО4) при данных концентрациях оказали существенное влияние. При введении в растворы поверхностно-активных веществ (сульфанола и ОН-10) фиксируемая сила Рг уменьшилась на 20%, что связано с ингибирующим эффектом указанных ПАВ, ослабляющим химическое растворение окислов и электрохимическое растворение металла, а следовательно, и хемомеханический эффект. [c.256]

Теория основана на открытом в начале двадцатого века эффекте понижения поверхностной энергии в результате адсорбции (эффекте Ребиндера). Согласно этой теории адсорбция типичных новерхностно-аюгив-ных веществ из окружающей среды вызывает облегчение деформации и разрзш1ения твердых тел, часто в значительно большей степени, чем при химическом воздействии. Эффект адсорбционного понижения прочности, согласно этой теории, обусловлен тем, что поверхностно-активные вещества, понижая поверхностную энергию металлов, способствуют зарождению пластических сдвигов. При этом процесс коррозионного растрескивания протекает не путем химического или электрохимического растворения металла в вершине трещины, а вследствие ослабления межатомных связей в напряженном сплаве при адсорбции специфических компонентов раствора. Благодаря адсорбции снижается поверхностная энергия, что облегчает разрыв межатомных связей металла, находящегося под растягивающим напряжением. Уменьшение сродства между атомами на поверхности металла происходит при наличии одного адсорбционного монослоя, при этом наиболее эффективно действуют частицы, проявляющие специфическую адсорбцию. Инициирование трещины стресс-коррозии вьвывается адсорбционным снижением сил взаимодействия между смежными атомами в вершине надреза материала, подвергающегося действию высоких растягивающих напряжений. [c.65]

Коэффициенты диффузии металлов в ртути можно рассчитать из величины анодного диффузионного тока, соответствующего электрохимическому растворению металлов из амальгамного капельного электрода. Для этой цели Фурман и Купер [82, 83] применили первоначальное уравнение Ильковича, а Штакельберг и Тооме [291 — уравнение, исправленное на сферическую диффузию. Некоторые значения коэффициентов диффузии металлов в ртути приведены в табл. 7. [c.98]

Причины возникновения электрохимической гетерогенности могут быть самыми различными. По современным воззрениям электрохимическая гетерогенность поверхности металла может быть вызвана не только микронеоднородностью структуры металла как, например, различием в составе или ориентации отдельных кристаллов и наличием границ зерен или инородных включений [7,13]. Даже субмикронеоднородность металла как, например, местные не-соверщенства кристаллической решетки вследствие дислокаций или включения других атомов в решетку основного металла, а также различное энергетическое состояние атомов, зависящее от их полол<ения в решетке на поверхности, следует рассматривать как причины, вызывающие появление электрохимической гетерогенности металла. В предположении, что электрохимическая гетерогенность сплава существует даже на атомном уровне, нет необоснованных допущений, как это иногда высказывается, так как вполне очевидно, что элементарные анодные и катодные процессы относятся к отдельным дискретным атомам кристаллической решетки. Признание того, что электрохимическое растворение металла идет в виде двух независимых, но сопряженных процессов (анодного и катодного), влечет за собой и признание их дифференции в пространстве или во времени. Накопление на поверхности атомов более устойчивого компонента при растворении твердых металлических растворов может служить самым прямым доказательством того, что анодный процесс вполне реально (а не условно) относится к отдельным атомам более активного компонента твердого раствора. [c.23]