Самопассивация

Ионное легирование железа алюминием более эффективно чем хромом и никелем при равных концентрациях легирующих компонентов. При ионной имплантации алюминием образуется поверхностный сплав Ре, 6,6% А1, склонный к самопассивации и более стойкий к локальным формам коррозии, чем сплавы Ре, 6,6% Сг и Ре, 6,6% N1, полученные также методом ионной имплантации. [c.132]

На анодных потенциодинамических кривых для всех исследуемых сталей имеется область питтингообразования, ограниченная значениями потенциалов фпо и фин. Отрицательнее области питтингообразования при потенциалах О—(—0,18) В находится слабовыраженная область активного растворения. Низкая критическая плотность тока пассивации обусловливает самопассивацию сталей в пульпе, что приводит к достижению потенциала сталей области питтингообразования. Положительнее этой области для всех исследуемых сталей имеется достаточно широкая область пассивности, где скорость растворения сталей мало зависит от потенциала. При дальнейшей анодной поляризации область пассивности переходит в транспассивную (рис. 3.9). [c.53]

Алюминий — весьма реакционноспособный металл с высоким сродством к кислороду. Однако в нейтральных водных средах он достаточно устойчив, что обеспечивается образованием на его поверхности защитной оксидной пленки, обусловливающей его самопассивацию в воде, особенно в аэрированной. Возрастание скорости коррозии алюминия во времени в водных средах возможно лишь при высоких температурах и давлениях. [c.53]

После сталей к числу наиболее распространенных материалов можно отнести алюминий и его сплавы. Алюминий обладает способностью к самопассивации в окислительных средах. Он стоек в воде и водных растворах солей, во влажных газах при pH растворов от 4 до 9, в концентрированных серной и азотной кислотах, во многих органических кислотах. Однако алюминий разрушается в средах, не обладающих окислительными свойствами. Легирование алюминия титаном повышает его способность к пассивации (рис. 53). [c.71]

В аэрируемой водной среде легко достигают и превышают его, чем и объясняется способность к самопассивации сплавов, содержащих 12 % Сг и более. Кроме того, пассивная пленка с увеличением содержания хрома становится более устойчивой. [c.89]

Титан обладает склонностью к самопассивации не только в окислительных, но и в нейтральных и слабокислых растворах. Образование пленки в водном растворе протекает по уравнению Т1+ Н20- -Т]0г + 4Н+ + 4е, но могут образоваться окислы сложного состава. [c.72]

Исследованиям электрохимического поведения металлов в растворах солей угольной кислоты посвящено много работ. Установлено, например, что в карбонатах и бикарбонатах натрия наблюдаются нулевые скорости коррозии [57, 123, 174, 200, 216, 222] вследствие самопассивации железа, что подтверждает правомерность их использования в качестве ингибиторов коррозии [77]. [c.65]

Если сравнить стандартные электродные потенциалы TI и таких технически важных металлов, как Fe, Сг, N1, Мо,Та, Nb, Zr, то можно легко убедиться, что Ti в их ряду является одним из наиболее термодинамически неустойчивых. Однако его коррозионная стойкость значительно выше, чем у многих перечисленных металлов. Ti легче пассивируется, чем Fe, Ni, Сг. Мо, Та, Nb, Zr ещё более склонны к пассивации, чем Ti, вследствие происходящей в коррозионной среде самопассивации без применения внешней анодной поляризации. Тем не менее при положительных электродных потенциалах Мо, Сг и Ni имеют область перепассивации, в которой они растворяются в виде ионов более высокой валентности, в то время как у Ti подобная область перепассивации в кислых средах не наблюдается. Zr более стоек, чем Ti, в растворах НС1, H S04 и других кислот. Но при анодной поляризации в растворах НС1 Zr подвержен растворению с образованием питтингов. Таким образом, лишь Та и Nb превосходят Ti по коррозионной стойкости, что обусловлено их более лёгкой пассивируемостью и большей устойчивостью пассивного состояния. [c.63]

В настоящее время широкое применение в качестве коррозионностойких конструкционных материалов нашли аустенитные нержавеющие стали. Замена никеля или уменьшение его содержания в этих сталях является актуальной проблемой народнохозяйственного значения. В связи с этим для испытания были выбраны хромомарганцевые сплавы, принадлежащие к группе нержавеющих сталей, в состав которых вводится марганец с целью замены дефицитного никеля при одновременном сохранении аустенитной структуры [65]. В основе коррозионной стойкости выбранных сплавов лежит их способность к самопассивации за счет образования тончайшего слоя окислов легирующих элементов. [c.61]

Практическое значенне П. м. исключительно велико. Она обеспечивает необходимую коррозионную стойкость конструкций и изделий, изготовляемых из разл. сталей, алюминия, титана и др. нестойких металлов во многих прир. и технол. средах. Широко применяется самопассивация металлич. материалов, достигаемая путем легирования добавками, к-рые снижают критич. ток (напр., №, Мо) или и ток, и потенциал пассивации (напр., Сг в кристаллич. сплавах на основе железа, Р и С в аморфных сплавах) (см. Коррозионностойкие материалы). Т. наз. катодное легирование сводится к ускорению катодного восстановления окислителя из-за того, что на пов-сти накапливаются частицы коррозионностойкой добавки (напр., Рс1 или Мо в сплавах на основе Т1), на к-рых катодный процесс происходит при меньшем перенапряжении. Такого же результата добиваются введением в среду дополнит, окислителя или повышением его концентрации. Во всех этих случаях должны выполняться условия < р или < Е . [c.449]

Если самопассивация материала невозможна или нецелесообразна, для повышения коррозионной стойкости оборудования используется анодная защита, основанная на принудит. поддерживании электродного потенциала в пассивной области путем регулирования тока растворения (см. Электро-890 [c.449]

Наряду с железом и железными сплавами широкое применение в современной технике находят алюминий и его сплавы. Алюминиевые сплавы делят на две группы деформируемые и недеформируемые (или литейные). Наиболее распространены силумины и дюралюминий. Силумины содержат 10—13% кремния и небольшое количество магния и обладают хорошей коррозионной стойкостью из-за образования на их поверхности защитного слоя ЗЮа. Дюралюминий отличается высокими механическими свойствами наряду с легкостью. Изделия из этого сплава при равной прочности в два раза легче стальных. Коррозионная стойкость чистого алюминия во много раз выше, чем алюминиевых сплавов, в особенности сплавов, содержащих медь, железо и никель. Несмотря на то что алюминий имеет отрицательный потенциал (—1,67В), он является довольно коррозионностойким во многих средах в воде, в большинстве нейтральных сред и в сухой атмосфере. Такое поведение алюминия обусловлено его способностью к самопассивации. В зависимости от условий алюминий покрывается защитной пленкой разной толщины — от 150 до ЮООА, которая состоит из А12О3 или А12О3 [c.72]

Предпринята попытка объяснить явление самопассивации титана, учитывая образование ассоциатов меаду молекулами воды и этанолом. Учет таких ассоциатов приводит к росту коррозии титана в рассматриваемой смеси. Несоответствие с экспериментальными данными заставило отказаться от такого механизма самопассивации. [c.26]

При промышленном осуществлении анодной защиты оборудования следует выделить пусковой период, когда проводят первоначальную пассивацию аппарата, и период эксплуатации. В стационарных условиях эксплуатации (при неизменных уровне электролита, тепловом и гидродинамическом режимах) для поддержания установившегося пассивного состояния поверхности требуются сравнительно малые защитные токи, которые могут быть вычислены как произведение плотности тока в пассивном состоянии (/п) на величину смоченной поверхности. Изменения условий эксплуатации (при колебаниях температуры, уровня электролита, состава раствора и т. п.) могут приводить к изменениям защитного тока в широких пределах. Поэтому необходимо иметь по крайней мере 5—10-кратный запас мощности приборов защиты по сравнению с потребляемой ими мощностью в стационарном режиме эксплуатации. Начальная пассивация сразу всей поверхности защищаемого оборудования требует весьма больших токов (в несколько сот ампер), поскольку для полной пассивации активного металла необходимо в течение некоторого времени пропускать ток максимальной плотности (/ р). Для снижения пускового тока до приемлемой величины следует постепенно заполнять аппарат электропроводящей средой при включенном регуляторе потенциала, применять низкие температуры, перемещать катод вблизи защищаемой поверхности, применять среды, способствующие самопассивации металла, использовать конструкции аппаратов с коническими или сферическими днищами, т. е. наиболее простой формы, без карманов, конструктивных зазоров и т. п. [c.264]

Фиг. 59. Самопассивация нержавеющих сталей в водных средах, содержащих

В общем случае потенциал самопассивации системы Е будет всегда находиться между потенциалом начала пассивации Еп и потенциалом полной пассивации ( п.п). Однако, если условно допустить, как это делает У. Франк [41, с. 45], что после достижения потенциала полной пассивации (точка О) анодная кривая спадает на ветвь полной пассивности при одном и том же потенциале Еа, другими словами, если потенциалы Еп и Еп.а совпадают, то потенциалом самопассивации станет Еп. [c.62]

На рис. 79 приведены результаты наших исследований по самопассивации сплавов Ре—Сг, модифицированных 0,2 % Рй. Зависимость времени самопассивации (после катодного активирования) и коррозионных потерь (за время [c.211]

Рис. 79. Зависимость времени самопассивации и коррозионных потерь за

Отсутствие самопассивации безазотистой стали, даже с палладием, можно объяснить гетерогенностью ее структуры. При двухфазной аустенито-ферритной структуре содержание легирующих элементов в фазах отличается на несколько процентов. Аустенитная фаза обогащена никелем и обеднена хромом и молибденом. Это затрудняет пассивацию аустенитной составляющей стали. Потенциалы полной пассивации стали смещаются к более положительным значениям. Поэтому протекающий катодный процесс выделения водорода на палладии не может сместить потенциал коррозии стали в пассивную область. [c.213]

Указанный интервал в научно-технической литературе (англо-немецкоязычной) [133-143, 153-155, 184-195 и др.] часто называется узкой областью потенциалов КР. Его положение и величина зависят не только от свойств электролита, но и от состояния поверхности, химического состава и структуры стали, величины остаточных напряжений. Поэтому наиболее часто он определяется экспериментально путем снятия анодных поляризационных кривых с одной или несколькими скоростями развертки потенциала. В первом случае он определяется как интервал потенциалов активно-пассивного перехода (между потенциалами начала пассивации (Фладе-потенциалом) и полной пассивации). Во втором предполагается, что потенциалам КР соответствуют области потенциалов на анодных поляризационных кривых, снятых с различными скоростями развертки, в которых наблюдается наибольшее изменение тока. Потенциалы КР могут быть также определены с помощью съемки анодных и катодных потенциодина м ических поляризационных кривых. Во всех случаях при экспериментальном определении области активно-пассивного перехода для устранения самопассивации стали образцы перед проведением исследований должны выдерживаться при потенциалах минус 0,9- 1,0 В, ХСЭ (активация). [c.67]

Скорость коррозии стали 1Х18Н9Т в изотермических условиях была самой низкой среди сравниваемых сталей, тогда как при равновесных условиях в растворах кислоты концентраций от 57 до 70% скорость коррозии легированной стали превосходила таковую для малоуглеродистой стали. Быстрая самопассивация сталей марок СтЗ и сталь 10 при равновесных условиях начиналась при концентрации 40% и pH = —0,8, а для легированной стали при 60% и pH =—0,3 [8.27]. Более высокая скорость коррозии стали 10 по сравнению со 16 243 [c.243]

Алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью в самых разнооб-азиых газообразных н жидких агрессивных средах. Его высокая коррозион-ая стойкость обусловлена способностью к самопассивации. В результате на го поверхности в присутствии кислорода воздуха образуется защитная ксидная пленка алюминия АЬОз. [c.340]

Оксиды на поверхности Ti образуются в ходе его окисления на воздухе, анодного окисления, а также при самопассивации в сильноокислительных, нейтральных и слабокислых растворах. Следует отметить, что пассивация. Ti в электрохимических средах происходит только в присутствии воды. Это свидетельствует об участии в образовании защитных плёнок оксидов О2, содержащегося в воде, а не О2 в. молекулярном состоянии, который растворён в электролитах. [c.62]

В нейтральных, слабокислых, щелочных и окислительных средах при потенциалах самопассивации и анодной поляризации, если потенциалы невысоки (до 2 В), на поверхности образуются пленки из смешанных окислов TiaOg — T1O2 с преобладанием окислов [c.119]

Изменение pH раствора при постоянной величине Сак практи-чес1си не влияет на величину Ещ. При определенной критической величине pH происходит изменение электрохимического состояния металла — реализуется возможность его самопассивации. В последнем случае (в средах от слабокислых до слабощелочных) кор сталей также слабо зависит от pH раствора, то есть их базисы А рп и А пк [c.128]

В изотермических условиях при равенстве температур металла и технологической среды в определенном интервале температур наблюдается эффект резкого увеличения скорости коррозии пассивирующихся металлов и снижение потенциала свободной коррозии. Металл из пассивного состояния переходит в активное. Эта температура по определению Я.М. Колотыркина названа предельной температурой самопассивации. Очевидно, что в реальных условиях надо стремиться работать при таких температурах, при которых [c.160]

Молибден. Молибден усиливает способность хромоникелевых сталей к самопассивации и существенно повышает их стойкость в неокислительных и слабоокислительных средах. В окислительных и сильноокислительных средах скорость коррозии молибдена и богатых им фаз велика [1.31 ]. В окислительных средах молибден ухудшает стойкость против МКК отпущенных сталей в результате образования обогащенных молибденом карбидов, [c.59]

Самопассивацию углеродистой стали в разбавленном растворе аммиачной воды использовали для пассивации многотоннажных хранилищ аммиачной воды [7]. Чтобы облегчить режим пассивации реакторов нитрофоски, прекращали подачу КС в реактор на время пассивации [8]. В работе [9] отмечает ся, что дно аппаратов с анодной защитой следует выполнять сферическим или коническим для облегчения пассивации. Влияние перебоев в электроснабжении на активно-пассивное состояние защищаемого объекта определяется его коррозионными характеристиками, от которых зависит время спада потенциала в отсутствие защитного тока. Лок, Бенкс, Френч приводят таблицу времени спада потенциала для мягкой стали в различных концентрациях отработанной черной серной кислоты [10]. Это время колеблется в зависимости от концентрации от 1 до 15 мин. [c.120]

Содержание хрома, требуемое для обеспечения надежной защиты, зависит от условий эксплуатации. В водных средах необходимо 12% хрома для рассматриваемого ниже процесса самопассивации, при котором образуются весьма тонкие защитные пленки,, состоящие главным образом из СГ2О3. При окислении в газовых средах содержание хрома в количестве 12% обеспечивает хорошую стой-кость ниже 1000°С, а 17%—выше этой температуры. [c.47]

Рис. 18. Пол.яризационная диаграмма, поясняющая процесс самопассивации сплава — твердого раствора, где основной компонент — металл, склонный к пассивации (Т1), а легирующий компонент — электрохимически положительный металл (Р(1)

Первый путь — легированием повысить собственную пассивируемость основы сплава. Это будет соответствовать изменению анодной кривой д ОРСО вследствие благоприятного легирования, например, до кривой Е D Q. В этом случае при наличии одного и того же катодного процесса (например, соответствующего кривой Е К ) коррозионная система будет самопассивироваться и находиться в коррозионноустойчивом состоянии (как это рассмотрено в гл. П). До недавнего времени основным и даже единственным направлением повышения пассивируемости сплава легированием считали именно этот путь, т.е. изменение анодной характеристики основы сплава. Желаемый результат достигался введением значительного количества металла с повышенной пассивируемостью в основной металл с недостаточной стабильностью к самопассивации (например, присадка хрома к железу). [c.125]

По возрастанию своей катодной эффективности их можно расположить примерно в такой ряд Си, Ш, Мо, N1, Не, Ки, Рс1, Pt, приближенно отражащий возрастание величины водородного перенапряжения на этих металлах и увеличение угла наклона катодной кривой на диаграмме (рис. 39). Видно, что даже при постоянной анодной характеристике титана или титанового сплава увеличение присадки катодного металла или его эффективности может приводить к самопассивации сплава. [c.129]

Кривые для серии сплавов Ре—Сг в 1 М Нг504 [139] видно, что при повышении содержания хрома пассивируемость сплавов возрастает и приближается к чистому хрому. При содержании 22 % Сг на сплавах появляется катодная петля, которая свидетельствует о самопроизвольном пассивировании поверхности на участке формирования пассивной пленки (между потенциалами пассивации и полной пассивации). Из рис. 49 следует, что наиболее резкое изменение потенциалов пассивации Еп и полной пассивации п.п происходит при содержании в сплаве 12—16 % Сг. Потенциалы коррозии Ек сплавов хрома, находятся в данных условиях в активном состоянии и изменяются пропорционально содержанию хрома в сплаве. Смещение в отрицательную сторону потенциалов Еп и Еп.п с увеличением содержания хрома в сплавах свидетельствует об облегчении процесса пассивации при анодной поляризации и возможности самопассивации при коррозии сплавов если в растворе присутствует окислитель. [c.146]

Следует отметить, что никель, как Си и Не, также может влиять на катодный процесс. При потенциалах коррозии хромистых сталей в серной кислоте, никель имеет меньшую скорость растворения, чем хром и железо, и может накапливаться на поверхности стали. Так как он отличается более низким перенапряжением выделения водорода, чем хромистая сталь, то его накопление на поверхности приводит к смещению потенциала стали в положительную сторону, что было показано для стали 25Сг6Н1Т1 при коррозии ее в серной кислоте [41, с. 164]. Однако вследствие того, что выделение водорода на никеле протекает при потенциалах, более отрицательных, чем потенциал полной пассивации хромистых сталей, легированных никелем, самопассивации этих сталей не происходит. [c.159]

Примечание. Подчеркнутые скорости коррозии — самопассивация после [ ] — интенсивная межкристаллитная коррозия. ° — общая коррозия. — образцы НЫМ прутком. — образцы пассивны при погружении в раствор, но активиру самопассивирующимися) при контакте с железным прутком. Число в круглых ном состоянии. [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология