Стимуляторы наводороживания

Изучение кинетики наводороживания закаленной стали ЗОХ в присутствии различных ингибиторов при стационарном потенциале коррозии позволило установить роль ингибиторов в раздельном торможении коррозии и наводороживания и соответственно классифицировать их по этому действию [116] для подбора ингибиторов коррозии под напряжением. Оказалось, что все ингибиторы кислотной коррозии тормозят проникновение водорода в металл при стационарном потенциале, уменьшая скорость коррозии, а следовательно, и плотность тока катодного процесса. В то же время по величине отношения количества водорода, проникшего в металл, к общему количеству выделившегося водорода все ингибиторы коррозии подразделяются на ингибиторы или стимуляторы наводороживания. Такое разделение позволяет более эффективно подбирать ингибиторы, предотвращающие кислотную коррозию и охрупчивание напряженного металла. [c.162]

Наконец, следует добавить, что действие стимуляторов наводороживания проявляется не только при их введении в раствор электролита. Имеются наблюдения, свидетельствующие о том, что стимулирующее действие проявляется некоторыми ве- [c.51]

Стимуляторы наводороживания железа и стали при катодной [c.52]

Наиболее сильные стимуляторы наводороживания селен, теллур, мыщьяк и сурьма — были подвергнуты нами более тщательному -исследованию. Были проведены эксперименты двух ти-яов исследование диффузии водорода через стальную мембрану-катод в ячейке, описанной в разделе 1.3.1, и снятие кривых Ф—1д/ в присутствии различного количества соединений этих элементов. [c.55]

Нами наблюдалось, что ТеОа является более сильным стимулятором наводороживания, чем ТеОз, но обладает крайне малой растворимостью (7 мг/л при 18°С). При токах поляризации до 2,5 мА/см2 перенапряжение водорода в присутствии ТеОз выше, чем в чистой кислоте, но при больших токах стано- [c.57]

Энергии связи Э—Н для некоторых стимуляторов наводороживания [c.60]

Специфическим стимулятором наводороживания в щелочной среде является ион СМ , которой, однако, не менее эффективно [c.61]

Одним из основных факторов, определяющих величину наводороживания металла катода, является состав электролита. При рассмотрении действия стимуляторов наводороживания было указано, что стимуляторы — соединения элементов II—VII групп (главных подгрупп) периодической системы, сильно увеличивая наводороживание катодов в кислой среде, очень слабо действуют в щелочных растворах. Это различие в эффективности действия стимуляторов наводороживания объясняется различием механизма катодного процесса в кислой и щелочной среде (см. раздел 2.1). В щелочной среде основная масса атомов водорода, появляющихся на поверхности катода, возникает в результате восстановления молекул воды [c.65]

Очевидно, атомы водорода, появляющиеся на поверхности металла катода по реакции (2.8), неравноценны в энергетическом отношении адатомам водорода, возникающим в процессах (2.1) и (2.2). По-видимому, адатомы Н, появляющиеся при разряде молекул воды, сопровождающемся большим перенапряжением, обладают повышенной энергией и легко рекомбинируются в молекулы Нг. Стимуляторы наводороживания 8е, Те, Аз, 5Ь, Ое и другие не могут тормозить процесс рекомбинации таких быстрых атомов водорода, поэтому концентрация адатомов Н не увеличивается, что и не ведет к установлению диффузии водорода в металл катода. [c.66]

Однако в присутствии в растворе электролита стимуляторов наводороживания картина резко меняется. Соединения элементов главных подгрупп II—VI групп таблицы Д. И. Менделеева вызывают сильное наводороживание в растворах кислот (табл. 2.7). [c.69]

Так же как в случае наводороживания при катодной поляризации, проницаемость стали для диффундирующего водорода, образующегося в процессе коррозии стали, зависит от химического состава стали, ее структурного состояния, степени механической деформации, наличия внутренних напряжений, дефектов кристаллической структуры металла. Эти вопросы рассмотрены в разделах 2.6—2.9. Количество абсорбированного водорода при коррозии должно быть связано с вышеперечисленными факторами в основном таким же образом, как и при катодной поляризации. Однако здесь возможны и отклонения, обусловленные неравномерным растворением выходящих на поверхность стального образца зерен и межзеренных прослоек, включений примесей и т. д. Исследованию влияния указанных факторов на способность стали абсорбировать водород, выделяющийся при коррозии, посвящено очень немного работ. Исследователи предпочитали изучать действие этих факторов при наложении на образцы катодной поляризации от внешнего источника тока, что объясняется рядом причин 1) при коррозии стали происходит одновременно диффузия водорода внутрь образца и удаление его поверхностных слоев, уже насыщенных водородом (согласно [323], наводороживание стали уменьшает ее коррозионную стойкость, т. е. облегчает переход ионов железа в раствор), 2) образующиеся, при коррозии микрощели по границам зерен и т. д. искажают результаты эксперимента, 3) результаты искажают также переходящие из стали в раствор примеси, среди которых особенно опасны элементы-стимуляторы наводороживания. [c.116]

Статическая водородная усталость может наступить при катодной защите протяженных подземных сооружений. Такой случай, например, может встретиться при катодной защите трубопроводов, поскольку стальная труба испытывает давление на стенки жидких нефтепродуктов или газов, содержащих стимуляторы наводороживания [359, 360], а также при катодной защите газовых емкостей [376]. Например, в работе [376] было показано, что статическая прочность образцов, изготовленных из стальных труб с различным содержанием углерода (0,17—0,43 С 0,40—1,33 Мп), понижается в зависимости от плотности то ка катодной защиты и состава среды. [c.137]

При очистке газов от кислых компонентов наряду с общей коррозией происходит также коррозионное растрескивание. При этом коррозионному растрескиванию подвержены сравнительно малопрочные стали с пределом текучести ниже критического значения, которые обычно не поддаются растрескиванию. Это несоответствие объясняется более агрессивными условиями, возникающими в парогазовой фазе в связи с образованием на поверхности металла пленки влаги. Из-за малой толщины этой пленки создаются условия более легкого, чем в жидкой фазе, доступа сероводорода (стимулятора наводороживания и растрескивания) к поверхности металла, и в то же время сохраняется электролитический характер среды. Коррозионному растрескиванию подвержены абсорберы, десорберы, теплообменники, подогреватели, трубопроводы. Как правило, коррозионное растрескивание возникает вблизи сварных швов и трещины направлены вдоль сварных швов. Для предотвращения коррозионного растрескивания рекомендуется применять термическую обработку (обжиг) для снятия остаточных напряжений. Наличие хлоридов в сероводородном растворе увеличивает склонность стали к коррозионному растрескиванию. Высокую стойкость к коррозионному растрескиванию проявили стали с 3% молибдена типа Х17Н13МЗТ. [c.176]

Поэтому при коррозионной стойкости покрытия, Оолее высокой, чем у основного металла, общее количество водорода, участвующего в катодном процессе, значительно уменьшается, т.е. снижаются поверхг постная Концентрация водорода и наводороживание стали. Покрытие может снижать также долю водородной деполяризации, облагораживая электродный потенциал. Снижение доли водорода, образующегося при коррозии и проникающего в сталь, может быть достигнуто в том случае, если металл покрытия не является стимулятором наводороживания. Такой эффект был обнаружен в присутствии небольших количеств солей С(1, 8п, РЬ, введенных в раствор соляной кислоты (pH = 1,5), при зтом долговечность стали под нагрузкой значительно возросла. При наличии других ионов металлов возможен обратный эффект. [c.70]

Поскольку ингибиторы, как правило, тормозят сопряженные анодный и катодный процессы, то, тормозя коррозию, они замедляют и процесс наводороживания. Известны многие вещества, активно снижающие, одновременно с коррозией, также наводороживание металлов (например, ингибиторы КПЙ-1 и КПИ-3) [1]. В то же время имеются активные ингибиторы коррозии стимуляторы наводороживания. К ним следует отнести серосодержащие аниоиактивные вещества, в частности, тиомочевину и монометилолтиомочевину. Эти соединения в водных средах диссоциируют с образованием сероводорода и анионов Н8" и 8 , т. е. веществ, стимулирующих наводороживание [1, 4, 73, 75]. [c.108]

Существенные изменения наводороживания, а также выхода по току водорода и железа наблюдаются при увеличении концентрации метилсульфата от О до 0,5 мольных долей. Снижение наводороживания осадлов с увеличением концентрации спиртов в электролите можно объяснить уменьшением влияния адсорбции чужеродных частиц (гидроксидов железа).являющихся стимуляторами наводороживания, так как образование на катоде адсорбционной пленки спирта препятствует включению в осадок значительных количеств гидроксидов. [c.89]

При наводороживании с внедрением водорода в кристаллическую решетку металла происходит изменение объема, что может приводить к образованию микротрещин. На рис. УИ1-4 показано изменение содержания водорода в катоднополяризуемой стальной проволоке диаметром 0,5 ым при плотности тока 500 А/м в 1М НзЗО при 25 С [102]. В качестве стимулятора наводороживания применялась добавка (100 мг/л). Предельное содержание водорода в ме- [c.251]

Список веществ-стимуляторов наводороживания был продолжен Л. Сабининой и Л. Полонской [92], наблюдавших стимулирующее действие солей С(1-+,Нд2+ 5п2+ и РЬ + на диффузию водорода через железные мембраны, катодно поляризуемые ъ растворе Н2504. Авторы считают, что происходит осаждение этих металлов на железный катод энергии адсорбционной связи водорода с Сс1, 5п и РЬ меньше, чем с Ре, а для того чтобы атом водорода с поверхности металла проник в его толщу, необходимо порвать его связь с поверхностью, что происходит тем легче, чем меньше величина адсорбционной связи. Подобным же образом объяснил стимулирующее действ-ие солей С(1 , Hg , РЬ+ и 5п2+ на диффузию водорода через железную мембрану, катодно поляризуемую в горячих (50°С) концентрированных (300 г/л) растворах МаОН, и Н. И. Тутов [106]. [c.51]

В наших исследованиях [224] применялась х. ч. серная кислота, подвергнутая двукратной дистилляции, и х. ч. КОН. Растворы готовились на дистиллированной воде. В этом случае не обнаруживалось диффузии водорода через мембраны из стали 08 толщиной 0,2 и 0,3 мм по истечении 8 ч поляризации в 0,1 н. Н2504. Однако измерения мккротвердости поляризационной поверхности мембраны до и после опыта показали некоторое увеличение микротвердости после поляризации, что указывает на наводороживание поверхностных слоев металла. Многочисленные попытки измерить диффузию водорода через стальную мембрану при ее катодной поляризации в растворе щелочи (0,025 и 0,1 н. КОН) не давали положительного результата, если раствор не содержал стимулятора наводороживания (КСМ и некоторые тиосоединепия). Однако и в этом случае изменение микротвердости поляризационной стороны мембраны указывает на небольшое наводороживание стали [224]. Некоторые результаты измерений представлены в табл. 2.5. [c.66]

В отсутствие стимуляторов наводороживания повышение температуры раствора кислоты или щелочи вызывает увеличение наводороживания (рис. 2.12) поток диффузии водорода через стальную мембрану-катод увеличивается. Н. И. Тугов [106] для концентрированных растворов щелочи получил линейный график в координатах lgZ)—1/7 . Повышение температуры раствора электролита, содержащего стимулятор наводороживания, по-разному влийет на )Величи- [c.69]

Наличие на поверхности металла окислов по одним данным [93] затрудняет, по другим [177], наоборот, ускоряет диффузию водорода в катод. С. А. Балезин [236] наблюдал, что при расположении стального катода над анодом происходит увеличение наводороживания. Этот опыт убедительно показывает, что кислород является стимулятором наводороживания. [c.75]

Т. Тох и В. Болдвин [290], изучая влияние концентрации водорода на пластичность стали, нашли,, что при катодной поляризации стали 5АЕ1020 в 4%-ном растворе Н2504, содержащем коллоидный фосфор в качестве стимулятора наводороживания, водород проникает на глубину 0,64 мм при поляризации в течение 1 ч. К такому выводу авторы пришли на основании экспериментов, заключавшихся в измерении пластичности образцов непосредственно после катодной поляризации и после последовательного снятия поверхностных слоев -стали путем стачивания, [c.92]

Наводороживание образцов осуществлялось путем катодной поляризации их цилиндрической поверхности в 0,1 н. растворе НгЗОд, содержащем стимулятор наводороживания НгЗеОз (10 мг/л). Часть образцов перед определением водорода обтачивалась на токарном станке, при этом снимался слой огределен-ной толщины. Полученные результаты приведены в табл. 2.13. Как видно из таблицы, метод вакуум-нагрева не пригоден для получен55Е данных, характеризующих наводороживание стали при катодных процессах. Он дает общее, валовое количество водорода в металле, которое относится при выражении результатов анализов ко всей массе анализируемого образца, тогда как катодно введенный водород распределяется крайне неравномерно по сечению образца, насыщая его приповерхностные слои. [c.99]

Введение в 5 н. раствор Н2504 стимулятора наводороживания ЫагЗгОз во всех исследованных случаях приводит к увеличению количества абсорбированного сплавом водорода. [c.117]

В заключение следует отметить особенности действия стимуляторов наводороживания при коррозии металла. Стимуля- [c.119]

Совершенно иная картина наблюдается при катодной поляризации в 5%-ном растворе Нг504, содержащем АзгОз (стимулятор наводороживания). Образцы со степенью деформации меньше 20% не разрушаются при длительной катодной поляризации (200 ч), что свидетельствует об отсутствии наводороживания аустенитной нержавеющей стали, содержащей незначительную долю феррита (рис. 3.12). Однако нри деформаций выше 20% образцы разрушаются через несколько минут. [c.126]

Одним из мероприятий по предотвращению наводороживания стали при катодной защите является нанесение неметаллических защитных покрытий, изолирующих металл от агрессивной среды. Там, где это возможно, необходимо принимать меры по уменьшению кислотности среды, предотвращению попадания в нее стимуляторов наводороживания. Целесообразным может оказаться в некоторых случаях нримеиение ингибиторов наводороживания (см. раздел 5). [c.137]

Однако использование в качестве стимулятора наводороживания тиомочевины (0,2 г/л) вместо АзгОз сокращает долговечность напряженных изгибом образцов. Интересно отметить, что положительное влияние холодной прокатки в направлении, параллельном действию нагрузки (т. е. вдоль длины образцов) сильно уменьшается с ростом содержания углерода в сплаве. При содержании 00,006% холоднокатанные образцы (обжатие 80%) разрушаются менее чем через 200 ч, и при 00,03% долговечность образцов (закалка с 925°С) составляет уже менее часа. При приложении нагрузки перпендикулярно направлению прокатки долговечность образцов падает с увеличепмоад степени деформации. [c.139]

В результате исследований, направленных на выяснение условий, способствующих наводороживанию стали в водных растворах сероводорода [334, 387], установлены основные факторы, вызывающие увеличение наводороживания 1) понижение pH раствора 2) увеличение концентрации кислорода в атмосфере над кислым раствором НгЗ 3) увеличение частоты смены раствора, в котором корродирует сталь. В основных растворах (рН>7) введение кислорода тормозит проникновение водорода в сталь, что, по-видимому, связано с образованием на поверхности стали труднопроницаемой полисульфидной пленки [388, 389]. Введение НСН, являющегося стимулятором наводороживания в щелочных растворах, существенно не влияет на наводороживание стали, в то время как МН4СМ, введенный в количестве 0,03—1%, вызывает значительный рост наводороживания. Повышение температуры от О до 80°С приводит к небольшому увеличению потока диффузии лишь в начальной стадии эксперимента [334]. [c.142]

Действие алифатических альдегидов на наводороживание стали при ее катодной поляризации изучалось нами в основном в 0,1 н. растворе Н2504 с использованием проволочных образцов из стальной пружинной проволоки ОВП 0 0,35 мм и ПП 0 0,55 мм. Показателем величины наводороживания служило уменьшение, пластичности ироволоки при окручивании на машине К-2. Для сокращения времени экспериментов в электролит вводился стимулятор наводороживания НаЗеОз. В опытах с формальдегидом были использованы также в качестве стимуляторов ТеОг и 5ЬС1з. [c.175]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология