Использование низкочастотного синусоидального тока для мониторинга питтинговой коррозии Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

В растворы химического никелирования ТМ вводится в количестве 1,3-2,610‘5 М. При этом затрудняется образование металлического порошка в объеме раствора, а на поверхности осаждение происходит с достаточной скоростью 10-20 мкм/ч. Эго подтверждают и полученные нами результаты. Введение ТМ первоначально приводит даже к небольшому повышению скорости осаждения, что объясняется увеличением коэффициента использования гипофосфита натрия (примерно на 20 %) вследствие роста перенапряжения выделения водорода в результате адсорбции ТМ. При дальнейшем повышении содержания ТМ в растворе химического никелирования скорость осаждения несколько уменьшается (353 К, концентрация ТМ -2,6-10'5 М), а затем процесс осаждения не инициируется совсем (5,2-10‘5 М). Эт концентрации близки к той, при которой на №-электроде в ацетатном растворе достигается монослойное заполнение поверхности ТМ. Хотя в растворе химического никелирования имеет место конкурентная адсорбция ионов никеля, гипофосфит-ионов, а адсорбция ТМ может сопровождаться ее химическими превращениями с последующим образованием на поверхности атомов серы, тем не менее можно предположить, что и в нем степень заполнения поверхности никеля ТМ достаточно велика. При высоких, близких к единице степенях заполнения покрываемой поверхности адсорбированным стабилизатором резко снижается скорость окисления гипофосфита натрия, поверхность катализатора отравляется, его потенциал смещается в положительную область (параллельно протекают побочные катодные процессы), химическое осаждение никеля не инициируется.

Сопоставление действия исследованных добавок -ТМ и РЬС12 позволяет сделать следующее заключение: «отравление» поверхности ТМ, если достигается ее «критическая» концентрация, происходит достаточно быстро, почти мгновенно. Если «критическая» концентрация стабилизатора не достигается, то скорость осаждения изменяется незначительно.

При возрастании концентрации РЬС12 в растворе происходит постепенное отравление поверхности. Эго сопровождается как сократившем доли поверхности, на которой происходит осаждение, так и снижением скорости осаждения на неотравленных еще участках. Это подтверждается и характером Я,г-кривых Ni-P электрода в растворе химического никелирования. Введение РЬС12 (3,6-10‘5 М) вызывает увеличение амплитуды колебаний потенциала (примерно на порядок) и изменяет тренд кривой, характергауемый отчетливым смещением потенциала в положительную область. В какой-то момент времени (10-20 мин после введения стабилизатора) происходит полное отравление каталзпической поверхности, потенциал эяеюрода резко смещается в положительную область, где осаждение никеля невозможно.

V-

ЛИТЕРАТУРА

1 ГОСТ 9 305-84 Единая система защиты от коррозии и старения Погрытия металлические и неметаллические, неорганические 1984

2 ГОСТ 6689 20-92 Сплавы никелевые и медно-никелевые Методы определения свинца

3 Дачаскин Б.Б.. Петрий O.A.. Батраков В.В. Адсорбция органических соединений на электродах. М.: Наука. 1968 332 с

УДК 620.193

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НИЗКОЧАСТОТНОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ПИТТИНГОВОЙ КОРРОЗИИ

© Б.Л. Журавлев, P.A. Кайдрнков, Д.П. Рнбнннн

Казань. Казанский государственный технологический университет

Для изготовления химического оборудования широко применяются пассивирующиеся сплавы на основе железа, легированные хромом и никелем. Склонность этих сплавов в хлоридсодержащих технологических средах к питтинговой коррозии вызывает необходимость разработки методов коррозионного мониторинга, позволяющих своевременно предупреждать и исключать катастрофические последствия.

Из литературы [1] известно, что в хлоридсодержащих электролитах сплавы могут находиться в одном из трех состояний: пассивном, предтптинговом и локально-активном. Первому состоянию соответствует отсутствие пигтингов на поверхности сплавов, второму -динамическое равновесие процессов зарождения и репассивации питгингов. При этом переход сталей в

предпиттинговое состояние свидетельствует о возможности возникновения устойчивых питгингов, а развитие устойчивых питгингов - об опасности коррозионного поражения оборудования. Метод мониторинга питтинговой коррозии должен давать возможность выявлять эти состояния.

В лабораторных условиях, наблюдая за изменением потенциала изучаемой стали с самого начала коррозионного процесса, можно на основании анализа хроно-потенциограмм выявить, в каком состоянии находится корродирующая поверхность. Однако этот метод не применим для коррозионного мониторинга оборудования, поскольку' предпиттинговое состояние четко выделяется по характерным флуктуациям потенциала образца, в то время как коррозия образцов, находяпщх-

ся в пассивном или локально-активном состояниях, происходит при квазистационарном значении потенциала что делает эти состояния пракпсчески не различимыми

Предлагаемый нами электрохимичесюш метод коррозионного мониторинга базируется на современных теориях питтинговой коррозии, учитывающих возможность динамического равновесия процессов локального нарушения - восстановления пассивного состояния [1-5].

Методику мониторинга отрабатывали на трех марках сталей, относящихся к разным классам: 12Х18Н10Т - аустенитная. 08X17Т - ферритная. 08Х22Н6Т - аустенитно-ферритная.

Экспериментальная установка состояла из потен-щюстата П-5848, работой которого управлял генератор сигналов специальной формы Г6-26, самопишущих потенциометров КСП-4 и ПДП-4-002, стандартной электрохимической ячейки ЯСЭ-2 и хлорид-серебряного электрода сравнения ЭВЛ-1МЗ.

Условия питтинговой коррозии для рассматриваемых сталей создавали, используя модельные технологические среды - растворы хлорида натрия с окислителем [КчРе(СЫ)6]. Часть экспериментальных данных получали в растворах хлорида натрия используя вместо окислителя внешний анодный гок. Согласованно изменяя концентрации хлорида натрия и окислителя (или плотность поляризующего тока), реализовали для исследуемых сталей любой желаемый режим анодного растворения: пассивный, предгаптинговый (зарождение и быстрая репассивация питгингов), локальноактивный (устойчивый гаптинг).

Суть разрабатываемого метода мониторинга питтинговой коррозии, позволяющего выявлять все три состояния поверхности сталей, заключается в использовании переменного тока определенной частоты и амплитуды, протекающего между вспомогательным электродом, находящимся в технологическом растворе и диагностируемым оборудованием, с последующим анализом характера изменения потенциала диагностируемого металла и вида вольт-амперных кривых (кривых Лнссажу).

Предлагаемый метод обеспечивает быстроту определения режима растворения сталей и однозначность результатов, его можно использовать не только дтя диагностики, но и, в определенных пределах, для защиты оборудования от шггппп'овой коррозии за счет стабилизации предшптингового состояния.

ЛИТЕРАТУРА

1 Розенфельо ИЛ Коррозия и защита металлов (локальные коррозионные процессы) М. Металлургия. 1970 448 с 2. Колотыркин Я.SL, Попов Ю.А.. .Алексеев Ю.В. Основы теории

развития шггпшгов // Итоги науки и техники Сер Коррозия и защита от коррозии М ВИНИТИ. 1982. Т 9 С 88-139

3 Фрейман Л.И. Стабильность и кинетика развития питгингов Итоги науги и техники. Сер Коррозия :• запнгга от коррозии М ВИНИТИ 1985 T11C 3-71

4 Розенфелы) И..7.. Данилов П.С. Новые методы исследования локальной корразии // Новые методы исследования коррозии металлов. М.. Наука. 1973 С 193-201

5 Shibata Т.. Takeyama Т. Death and Birth Stochastic Process in Pitting

Corrosion of 17Cr Femuc Stainless Steels 8*1 International Congress on Metallic Corrosion Proceedings. Franklurt/Main. 1981 V 1 1982 P 146-151.

УДК 669.248.7(06)

ВЛИЯНИЕ БЕНЗИЛ ТРИБУТИЛАЛШОНИЙХЛОРИДА НА НАВОДОРОЖИВАНИЕ СТАЛЬНОЙ ОСНОВЫ ПРИ ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИИ НИКЕЛЯ, ВНУТРЕННИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И МИКРОТВЕРДОСТЬ ПОКРЫТИЯ

В.А. Слежкнн, С.М. Белоглазое

Калининград. Калининграоский государственный университет

ВВЕДЕНИЕ

Защита изделий от коррозии - один из определяющих факторов применения гальванопокрытий. При этом само годелие после нанесения покрытия приобретает отчасти механические свойства отличающиеся от свойств основного материата Многие металлические покрытия, нанесенные гальваническим способом, мало влияют на прочность при спокойной на1рузке, однако при динамических, особенно при знакопеременных нагрузках, снижают предел усталостной прочности [1,2]. Особенно это явление характерно для никелезых и хромовых покрытий. Ранее [3. 4] авторы данной работы показали, что нг^ег^рые покрытия в очень сильной степени уменьшают усталостную прочность пружинных сталей за счет наводороживания стали и высоких растягивающих внутренних напряжений в покры-

тии. Причем авторы оценили долю каждого го этих факторов в снижении усталостной прочности. В развитие предыдущих результатов выполненная работа посвящена исстедованию сульфатного электролита никелирования. модифицированного органическими добавками, с целью получения покрытий с незначительными остаточными напряжениями и минимальным нав о дорожив анием основы.

ТЕХНИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Электроосаждение никеля проводили го электролита состава (г/л): ЭД504-7Н20 - 140: №25ОцТ0Н2О - 40; MgS04 - 25; НгВО, - 20; ЫаС1 - 5; pH = 4,8 ... 5,0 г = = (20 ... 80У С. В процессе электролиза регистрировали величину деформации изгиба плоского катода го стати марки 65Г (110x10x0,8), по величине