Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

АНОДНОЕ ПОТЕНЦИОСТАТИЧЕСКОЕ РАСТВОРЕНИЕ ЦЕМЕНТИТНОЙ ФАЗЫ СТАЛИ У8 В СЕРНОКИСЛОЙ СРЕДЕ

Тарасова Н.В. Салтыков С.Н.
Известно, что коррозия стали в кислотах включает процессы окисления как ферритной, так и цементитной фазы. Анодное поведение ферритной фазы [1] сводится к его окислению до Fe2+-ионов, а растворение цементита сопровождается образованием аморфного углерода [2], и изучен недостаточно. Поэтому цель работы - определить величину электродного потенциала, при котором начинается процесс электрохимического растворения цементитной фазы, входящей в состав стали с феррито-цементитной структурой.

Исследования проводили на образцах стали У8 в сернокислом (рН 4.2) растворе. Анодную поляризацию осуществляли в потенциостатическом режиме при потенциалах -0.4÷0 В относительно хлоридсеребряного электрода сравнения. Вольтамперные кривые снимали в потенциодинамическом режиме (0.5 мВ/с), а изменение состояния поверхности электрода после поляризации контролировали визуально при помощи металлографического микроскопа.

Результаты показали, что потенциостатическая поляризация образцов приводит к разрушению цементита с образованием черного осадка на поверхности электрода при потенциалах, больших -0.3 В. При этом хроноамперограммы (рис. 1) содержат площадку с последующим ростом тока. При этом продолжительность площадки уменьшается при увеличении внешнего потенциала.

Металлографическое исследование поверхности электрода в различных точках хроноамперограммы показало, что при токах площадки происходит полное растворение ферритной фазы сплава, а в области возрастания тока наблюдается разрушение цементитной фазы, сопровождающееся переходом железа в раствор в виде Fe2+-ионов.

Таким образом, можно считать, что одним из параметром анодного растворения цементита при потенциостатической поляризации являются: время начала (tн) и завершения (tк) тока, а также ее продолжительность (Δt). Построенные зависимости указанных величин от внешнего потенциала: tн = f(E), tк = f(E), Δt = f(E) (1) и от тока площадки: tн = f(I), tк = f(I), Δt = f(I) (2) являются прямыми (рис. 2а, 2б).

 p

Рис. 1. Хроноамперограммы стали У8 при потенциалах:

-0.4 (1), -0.32 (2), -0.3 (3), -0.2 (4) и 0 (5) В

 p

Рис. 2. Зависимость величины tн (1), tк (2) и Δt (3)

от потенциала поляризации (а) и тока площадки (б)

Так как с увеличением потенциала поляризации продолжительность площадки уменьшается, то можно предположить, что существует значение потенциала, при котором tн = tк или Δt = 0, при котором процесс разрушения цементита будет начинаться сразу в момент включения поляризации.

Экстраполяция линий (1) и (2) до точки пересечения позволила найти потенциал Е = 0.11 В, при котором Δt = 0 (рис. 2а), аналогичная экстраполяция зависимостей этих величин от тока (рис. 2б) приводит к значению I = 0.8 мА.

Таким образом, значения 0.8 мА и 0.11 В являются электрохимическими параметрами растворения цементита, а точка (0.8 мА; 0.11 В) соответствует точке на вольтамперной кривой, после которой разрушение цементита становится возможным зафиксировать визуально, что подтверждено соответствующим металлографическим исследованием поверхности электрода.

выводы:

  1. Определена величина потенциала растворения цементита в сернокислом (рН 4.2) растворе (рН 4.2).
  2. Показано, что качественными характеристиками анодного растворения цементитной фазы в потенциостатических условиях являются: начало, конец и продолжительность площадок тока на хроноамперограммах.
  3. Установлены значения тока и потенциала анодной вольтамперной кривой, после которых разрушение цементита становится видимым.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Салтыков С.Н., Тарасова Н.В. // Защита металлов. 2006. Т. 42. № 5. С. 542.
  2. Коростелева Т.К., Подобаев Н.И., Девяткина Т.С. и др. // Защита металлов. 1982. Т. 18. №. 4. С. 551.

Библиографическая ссылка

Тарасова Н.В., Салтыков С.Н. АНОДНОЕ ПОТЕНЦИОСТАТИЧЕСКОЕ РАСТВОРЕНИЕ ЦЕМЕНТИТНОЙ ФАЗЫ СТАЛИ У8 В СЕРНОКИСЛОЙ СРЕДЕ // Современные наукоемкие технологии. – 2007. – № 4. – С. 64-65;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=24869 (дата обращения: 21.05.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674