Питтингообразование

Ионы галогенов в меньшей степени влияют на аНодное поведение титана, тантала, молибдена, вольфрама и циркония, и их пассивное состояние может сохраняться в среде с высокой концентрацией хлоридов, в отличие от железа, хрома и Ре—Сг-спла-вов, теряющих пассивность. Иногда это объясняют образованием на перечисленных металлах (Т1, Та, Мо и др.) нерастворимых защитных основных хлоридных пленок. Однако в действительности подобная ситуация возникает благодаря относительно высокому сродству этих металлов к кислороду, что затрудняет замещение ионами С1 кислорода из пассивных пленок, вследствие более высоких критических потенциалов металлов, выше которых начинается питтингообразование. [c.85]

Рис. 5.8. Потенциостатические поляризационные кривые нержавеющей стали типа 18-8 в 0,1т Na l, показывающие повышение потенциала питтингообразования с увеличением добавок NajSOi при 25 G

Различают несколько типов трещин. Трещины первого типа распространяются от поверхности внутрь металла под углом 25—30° (иногда 5—10°) к направлению перемещения контактируемых точек, трещины второго типа идут вблизи поверхностного слоя параллельно направлению перемещения. К третьему типу относят трещины, возникшие внутри поверхностного слоя и сходящиеся с трещинами, идущими с поверхности образца. В точечном контакте допускается также распространение трещин перпендикулярно поверхности до определенной глубины. Основное число трещин распространяется от поверхности внутрь металла. В пользу этого свидетельствует тот факт, что повышение износа снижает питтингообразование р72]. На интенсивность и размер трещин при прочих равных условиях влияет коэффициент скольжения. Так, на участках с высоким коэффициентом скольжения угол распространения трещин внутрь металла больше, чем на участках с низким коэффициентом. [c.252]

Влияние смазочного материала на питтингообразование. [c.253]

Точечная коррозия на металлах, как правило, возникает в растворах, содержащих галоидные анионы, из которых наиболее агрессивны СГ и Вг", в то время как F" точечную коррозию вообще не вызывает, обеспечивая значительное и равномерное растравливание поверхности металла. Точечная коррозия происходит, если.концентрация галоидного иона равна критической концентрации, зависящей от природы металла и некоторых других факторов, или превышает ее. Увеличение концентрации галоидных ионов облегчает питтингообразование. [c.419]

Успехи, достигнутые в коррозионной науке и технике машиностроения с момента выхода первого издания, требуют обновления большинства глав настояш,ей книги. Детально рассмотрены введенное недавно понятие критического потенциала питтингообразования и его применение на практике. Соответствующее место отводится также критическому потенциалу коррозионного растрескивания под напряжением и более подробному обзору различных подходов к изучению механизма этого вида коррозии. Раздел по коррозионной усталости написан о учетом новых данных и их интерпретации. В главу по пассивности включены результаты новых интересных экспериментов, проведенных в ряде лабораторий. Освещение вопросов межкристаллитной коррозии несенсибилизированных нержавеющих сталей и сплавов представляет интерес для ядерной энергетики. Книга включает лишь краткое описание диаграмм Пурбе в связи с тем, что подробный атлас таких диаграмм был опубликован профессором Пурбе в 1966 г. [c.13]

Коррозия в щелях подчиняется тем же закономерностям, что и питтинговая коррозия. Чем выше электрическая проводимость электролита и больше площадь катодной поверхности вне щели, тем выше скорость растворения в щели, которая является анодом. Инициация щелевой коррозии, однако, не связана с достижением критического потенциала питтингообразования. Она зависит только от факторов, влияющих на нарушение пассивности внутри щели. Депассивация может произойти, например, из-за уменьшения концентрации в щели растворенного кислорода вследствие протекания незначительной общей коррозии сплава. Тогда образуется элемент дифференциальной аэрации, и в щели накапливаются кислые продукты коррозии (в результате анодной реакции). Такие изменения в составе электролита существенно способствуют [c.314]

Б.6.3 КРИТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ПИТТИНГООБРАЗОВАНИЯ [c.85]

Согласно оксидно-пленочной теории, критический потенциал — это. потенциал, необходимый для создания в пассивирующей пленке электростатического поля, способного стимулировать проникновение ионов С1 к поверхности металла [40]. Другие анионы также могут проникать в оксид, в зависимости от их размера и заряда. Примеси этих анионов улучшают ионную проводимость и благоприятствуют росту оксида. В конечном счете оксид или разрушается из-за конденсации мигрирующих вакансий, или его катионы растворяются в электролите на границе раздела сред в обоих случаях начинается питтинг. Предшествующий питтингообразованию индукционный период зависит от времени, которое требуется С1 для проникновения через оксидную пленку. [c.87]

Ввиду того, что пассивность. железа и нержавеющих сталей нарушается галогенид-ионами, невозможна анодная защита этих металлов в соляной кислоте и кислых растворах хлоридов, где плотность тока в пассивной области очень велика. Кроме того, если электролит загрязнен ионами С1", существует опасность образования питтингов даже при достаточно низкой плотности пассивного тока. В последнем случае, однако, достаточно поддерживать потенциал ниже критического потенциала питтингообразования для данного смешанного электролита . Титан, который имеет высокий положительный критический потенциал питтингообразования в широком интервале концентраций С1 -иона и температур, пассивен в присутствии С1 -ионов (низкая /пасс) и может быть анодно защищен даже в растворах соляной кислоты. [c.229]

При потенциале ниже критического ионы С1 не могут заместить адсорбированный кислород до тех пор, пока пассивная пленка остается неповрежденной, поэтому питтинг не развивается. Если бы пассивность была нарушена другим путем, например снижением концентрации кислорода или деполяризатора в щелях (щелевая коррозия) или локальной катодной поляризацией,- пит-тинг мог бы тогда возникнуть независимо от того, выше или ниже критического значения находится потенциал основной поверхности. Но в условиях однородной пассивности на всей поверхности металла, чтобы организовать катодную защиту для предотвращения питтингообразования, требуется лишь сдвинуть потенциал металла ниже критического значения. Это противоречит обычному правилу применения катодной защиты, согласно которому необходима более глубокая поляризация металла — до значения анодного потенциала при разомкнутой цепи. [c.88]

Критический потенциал коррозионного растрескивания — это такой потенциал, выше которого происходит адсорбция разрушающих ионов, а ниже — их десорбция. В принципе, он может быть как отрицательнее, так и положительнее коррозионного потенциала. Ингибирующие анионы, сами не вызывающие растрескивания, конкурируют с разрушающими ионами за адсорбционные места требуется приложить более высокий потенциал для достижения поверхностной концентрации разрушающих ионов, достаточной для адсорбции и растрескивания. Когда под воздействием ингибирующих ионов критический потенциал становится выше потенциала коррозии, растрескивание прекращается, потому что разрушающие ионы больше не могут адсорбироваться. Механизм конкурентной адсорбции сходен с ранее описанным механизмом питтингообразования, критический потенциал которого также сдвигается в положительном направлении в присутствии посторонних анионов (разд. 5.5.2). [c.141]

Следует заметить, что так как испытывавшиеся образцы были невелики (3—30 см), полученные значения скорости питтингообразования являются скорее минимальными, чем максимальными. Глубина питтинга за данный промежуток времени увеличивается с увеличением испытываемого образца, возможно, вследствие увеличения площади катодного участка, приходящейся на Ч)дин питтинг, т. е. повышения плотности тока. Кроме того, макроэлементы большой протяженности увеличивают глубину питтинга, а в образцах малых размеров эти элемента не действуют. [c.186]

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]

Имеются данные [111, что значения п для стали находятся в пределах от 0,1 (в хорошо аэрированных грунтах) до 0,9 (в плохо аэрированных). Чем меньше п, тем больше снижается скорость коррозии со временем. При п = 1 скорость питтингообразования достигает постоянного значения, т. е. проницаемость становится пропорциональной времени. [c.186]

В хлоридных растворах, содержащих такие активные ионы-деполяризаторы как Ре +, Си +, Hg +, при комнатной температуре видимые питтинги на нержавеющих сталях появляются за несколько часов. В некоторых случаях такие растворы применяют при ускоренных испытаниях на склонность к питтингообразованию. [c.311]

Применительно к химмотологическим системам очень интересно изучить влияние характера смазочного материала на склонность к питтингообразованию. Установлено, что масла близкого химического состава до вязкости (при температуре опыта), равной 20 мм / , практически не влияют на время до появления питтинга. Дальнейшее повышение вязкости масла (особенно сверх 40 мм / ) повышает это время. Снижение питтингообразования отмечается до вязкости 100—120 мм /с, выше которой наблюдается обратная закономерность [273]. В общем случае применительно к условиям испытания масла на четырехшариковой машине трения до вязкости смазочной среды, не превышающей экстремального значения, время до наступления питтинга рекомендуется оценивать, исходя из выражения [c.253]

Алюминий склонен к образованию питтинга в водах, содержащих ионы С1 . Это особенно сильно проявляется в щелях или застойных зонах, где пассивность нарушается в результате образования элементов дифференциальной аэрации. Механизм питтингообразования аналогичен механизму для нержавеющих сталей, описанному в разд. 18.4.1 и в этом случае наблюдается критический потенциал, ниже которого питтинг не возникает [4, 5]. При наличии в воде следов ионов Си + (даже в количестве 0,1 мг/л) или Ре + они реагируют с алюминием, и на отдельных участках отлагаются металлическая медь или железо. Эти металлы выполняют роль катодов, сдвигая коррозионный потенциал в положительном направлении до значения критического потенциала питтингообразования. Таким образом, они стимулируют как возникновение питтинга, так и его рост под действием гальванических [c.342]

Вредное влияние меди, железа, никеля сказывается также, если они находятся в виде ионов в водном растворе, вследствие их катодного осаждения на алюминии. Поэтому в замкнутых полиметаллических системах, в которых циркулируют водные растворы, наблюдается усиление скорости коррозии алюминия и его сплавов, даже если они не находятся в электрическом контакте с элементами из меди. При определенных условиях они склонны к специфическим видам коррозионного разрушения — питтингу, межкристаллитной коррозии, растрескиванию, расслаиванию. Склонность алюминиевого сплава к питтипгообразованию определяется разностью между потенциалом активирования п.т и стационарным потенциалом E . Чем больше эта разность, тем больше стойкость сплава к питтингообразованию и меньше вероятность, что незначительные изменения условий эксплуатации (анодная поляризация сплава за счет неодинакового распределения кислорода, попадание окислителя и др.) выведут сплав из пассивного состояния. [c.55]

Посторонние ионы в разбавленных хлоридных растворах действуют как ингибиторы, сдвигая критический потенциал питтингообразования к более положительным значениям [5]. Эффективность ингибирующего действия ионов уменьшается в ряду нитраты > хроматы > ацетаты > бензоаты > сульфаты. [c.343]

Как отмечалось выше, появление трещин является первым,этапом питтин-гообразования второй этап связан с появлением оспин на поверхности качения. Время, затрачиваемое на это, обычно составляет 5—10% от общего времени питтингообразования. Указанный процесс интенсифицируется при наличии смазочного материала, который приводит к количественно иному распределению напряжений в зоне контакта. А. И. Петрусевич считает, что в присутствии смазки поверхность при выходе из зоны контакта испытывает ударную нагрузку [269, 270]. [c.252]

Результаты 15-дневных сравнительных коррозионных испытаний и потенциалы питтингообразования хромистых и хромоникелевых сталей (по Н. Д. Томашову, Н. П. Жуку и Н. К. Кернич) [c.418]

Влияние аэрации на подземную коррозию обобщено Романовым [7] В хорошо аэрируемых грунтах скорость питтингообразования быстро падает от высоких начальных значений, вследствие окисления железа и образования на поверхности металла гидроксида железа, обладающего защитными свойствами и снижающего скорость питтингообразования. С другой стороны, в плохо аэрируемых грунтах начальная скорость питтингообразования снижается очень медленно. В этом случае неокисленные продукты коррозии диффундируют вглубь почвы и практически НС защищают металл от дальнейшего разрушения. Агрессивность почвы влияет также на наклон кривой зависимости глубины питтинга от времени. Так, даже в грунтах с хорошей аэрацией избыточная концентрация растворимых солей будет препятствовать об- [c.182]

Связь между минимальной активностью аниона, необходимой для ингибирования питтингообразования нержавеющей стали 18-8, алюминия и, возможно, многих других пассивных металлов в растворе с заданной активностью С1 имеет вид Ig a i- = k Ig + onst. [c.88]

Никель, содержащий 0,6 -электронных вакансий на один атом (определено магнитным способом), в сплаве с медью — непереходным металлом, не имеющим -электронных вакансий, сообщает сплаву склонность к пассивации при атомном содержании Ni 30—40 %. Этот критический состав определялся по скорости коррозии в растворе Na l (рис. 5.12 и 5.13), по склонности к питтингу в морской воде (рис. 5.13), и более точно, путем оаре-деления значений /крит и /пас (рис. 5.14) [46—48] или по значениям Фладе-потенциалов в 1 н. H2SO4 (рис. 5.15) [49]. Питтингообразование в морской воде наблюдается главным образом при [c.92]

Было обнаружено, что в нейтральных растворах хлоридов включения серы в прокатанную сталь действуют как инициаторы питтингообразования [36,37]. С другой стороны, отмечено, что, примесь серы в стали, содержащей более 0,01 % Си, не оказывает существенного влияния на скорость коррозии в кислотах [33, 38]. Измерения скорости проникновения водорода сквозь катодно-поляризованную. листовую сталь, содержащую игольчатые включения (РеМп)8, показывают, что НаЗ, образующийся на поверхности металла в результате растворения включений, стимулирует (промотирует) проникновение водорода в сталь. Скорость проникновения увеличивается с повышением содержания серы в пределах 0,002—0,24 % 8, но только на тех участках, где поступление На8 идет в результате растворения включений [39]. Включе-ння игольчатых сульфидов способствуют водородному охрупчиванию, которое может приводить к быстрому или постепенно развивающемуся растрескиванию, например, стальных трубопроводов [40]. [c.125]

Лабораторные исследования [84] показали, что для возникновения фреттинг-коррозии при трении стали о сталь требуется кислород, а не влага. Разрушение во влажном воздухе меньше, чем в сухом еще меньшие разрушения наблюдаются в атмосфере азота. С понижением температуры коррозия усиливалась. Таким образом, становится очевидным, что механизм фреттинг-коррозии не электрохимический. Разрушение увеличивается с возрастанием нагрузки вследствие интенсивного питтингообразования на контактирующих поверхностях, так как продукты коррозии, например а-РсаОз, занимают больший объем (в случае железа — в 2,2 раза), чем металл, из которого образуется данный оксид. Так как при колебательном скольжении оксиды не могут удаляться с поверхности, их накопление ведет к локальному увеличению напряжения, а это ускоряет разрушение металла в тех местах, где скапливаются оксиды. С увеличением скольжения фреттинг-коррозия также возрастает, особенно при отсутствии смазки на. трущихся поверхностях. Увеличение частоты при одном и том же числе циклов снижает разрушение, но в атмосфере азота этого эффекта не наблюдается. На рис. 7.19 представлены графики зависимости фреттинг-коррозии от разных факторов. Заметим, что скорость коррозии в начальный период испытаний больше, чем при установившемся режиме. [c.165]

НИЯ критического потенциала питтингообразования указывают на большую склонность к питтингу при О °С молибденсо-держащей стали 18-8 (марки 316) по сравнению с аналогичной сталью без молибдена (марки 304). При комнатной температуре наблюдается обратная картина [42]. [c.313]

Цинковые покрытия — весьма эффективные средства уменьшения общей коррозии стали и снижения скорости питтингообразования в почве. В испытаниях, продолжавшихся 10 лет, покрытие цинком (0,85 кг/м ) одной стороны образца защитило сталь от питтинга в 44 из 45 исследовавшихся грунтах в мерседесском илистом суглинке (Батонвйл-лоу,штат Калифорния) на образце была обнаружена коррозия. В более поздних испытаниях, длившихся 13 лет, покрытие [c.185]

На протекторы из магниевых сплавов для катодной защиты в США каждый год потребляют примерно 5,5 млн. кг магния [101. Магниевые аноды часто легируют 6 % А1 и 3 % Zn для уменьшения питтингообразования и увеличения выхода по току. Достоинством магнйя высокой чистоты, содержащего 1 % Мп, является более высокий потенциал (с более высоким выходным анодным током) [11 ]. В морской воде значения выхода по току обоих сплавов близки, однако в обычных грунтах этот показатель для сплава с 1 % Мп несколько ниже. Практически токоотдача магниевых анодов в среднем составляет около 1100 А-ч/кг по сравнению с теоретическим значением 2200 А-ч/кг. Схема стального бака для горячей воды с магниевым анодом, представлена на рис. 12.3. Применение таких стержней может продлить жизнь стальных емкостей на несколько лет, при условии их замены в требуемые сроки. Степень защиты выше в воде с высокой элек- [c.219]

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]

Данные рис. 17.1 свидетельствуют, что при введении в воду из реки Сан-Хоакин (Калифорния) 80 мг/л Ыа ЗОз совместно с солями меди или кобальта, концентрация в ней растворенного кислорода быстро понижается. Как показал Пай [2], подготовленная таким образом вода с СоС1а в качестве катализатора не агрессивна по отношению к стали, из которой изготовлен теплообменник. В необработанной воде теплообменник сильно корродировал, и поэтому ухудшалась теплопередача. Испытания показали, что при обработке воды скорость коррозии падает от 0,2 мм/год (коэффициент питтингообразования 7,4) до 0,004 мм/год. [c.275]

Для предотвращения щелевой коррозии с успехом используют катодную защиту. С ее помощью прилегающий к щели сплав поляризуют до стационарного потенциала активной (не запассиви-рованной) поверхности сплава внутри щели. Это требование выглядит более жестко по сравнению с мерами, необходимыми для предупреждения петтинга, когда достаточно заполяризовать сплав до потенциала ниже критического потенциала питтингообразования. [c.315]

При 368-суточных испытаниях различных промышленных сплавов алюминия в морской воде возле Ки-Уэст во Флориде их коррозионное поведение (наличие или отсутствие питтинга) зависело от присущего им коррозионного потенциала [7]. На сплавах с потенциалами от —0,4 до —0,6 В (большинство из них содержало легирующую добавку меди) образовались питтинги со средней глубиной 0,15—0,99 мм. На сплавах с более отрицательными значениями потенциала (от —0,7 до —1,0 В) питтинг практически не образовывался. Причина такого поведения сплавов становится понятной, если сопоставить указанные области коррозионных потенциалов со значением критического потенциала питтингообразования в 3 % растворе Na l, которое составляет —0,45 В (см. разд. 5.5.2). Контакт образцов сплавов, склонных к питтингу, с пластинами активного алюминиевого сплава (см. разд. 12.1.2), который обеспечивал поляризацию металлов примерно до —0,85 В в основном успешно предотвращал образование питтинга в течение всего периода испытаний. Результаты этих испытаний в реальных условиях подтверждают предположение, что в отсутствие щелей алюминий и его сплавы при потенциалах ниже критического значения не подвергаются питтинговой коррозии. [c.343]

Легирование никеля медью несколько повышает стойкость металла в восстановительных средах (например, в неокислительных кислотах). Ввиду повышенной стойкости меди к питтингу, склонность сплавов никель—медь к питтингообразованию в морской воде ниже, чем у никеля, а сами питтинги в большинстве случаев неглубокие. При содержании более 60—70 ат. % Си (62—72 % по массе) сплав теряет характерную для никеля способность пассивироваться и по своему поведению приближается к меди (см. разд. 5.6.1), сохраняя, однако, заметно более высокую стойкость к ударной коррозии. Медно-никелевые сплавы с 10—30 % N1 (купроникель) не подвергаются питтингу в неподвижной морской воде и обладают высокой стойкостью в быстро движущейся морской воде. Такие сплавы, содержащие кроме того от нескольких десятых до 1,75 % Ре, что еще более повышает стойкость к ударной коррозии, нашли применение для труб конденсаторов, работающих на морской воде. Сплав с 70 % N1 монель) подвержен питтингу в стоячей морской воде, и его лучше всего применять только в быстро движущейся аэрированной морской воде, где он равномерно пассивируется. Питтинг не образуется в условиях, когда обеспечивается катодная защита, например при контакте сплава с более активным металлом, таким как железо. [c.361]

Рис. 24.2. Влияние температуры на потенциал питтингообразования технического титана и Мо—Ti-сплава с 1 % Мо в 1/п растворе Na l [19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология