Закономерности процесса фосфатирования магний-литиевых сплавов

• Автор: Исайчева, Людмила Анатольевна
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАЩЕЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Современные представления о механизме образования фосфатной пленки на черных и цветных металлах

1.1.1. Механизм формирования ФП

1Л .2. Кристаллизация фосфатов на поверхности металлов

1.2. Коррозионно-электрохимическое поведение магния и сплавов на

его основе в растворах электролитов

Глава 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Исследуемые электроды

2.2. Исследуемые растворы
2.3. Электрохимическая ячейка
2.4. Методика подготовки эксперимента
2.5. Потенциодинамические измерения
2.6. Потенциостатические измерения
2.7. Определение саморастворения магния
2.8. Определение pH раствора
2.9. Проведение процесса фосфатирования
2.10. Измерение потенциала образцов при фосфатировании
2.11. Определение коррозионной стойкости ФП
2.12. Определение поверхностной плотности ФП
2.13. Определение массы растворившегося металла
2.14. Определение pH приэлектродного слоя
2.15. Волюмометрический (объемный) метод определения водорода
2.16. Химический анализ расгворов
2.17. Определение общей и свободной кислотности фосфатирующего 57 раствора

2.18. Электронномикроскопические исследования
2.19. Рентгенофазовый анализ
2.20. Металлографический анализ
2.21. Метод вторично-ионной масс-спектрометрии (ВИМС)
2.22. Статистическая обработка результатов эксперимента
Глава 3. ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ ФОСФАТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА МАГНИЙ-ЛИТИЕВОМ СПЛАВЕ
3.1. Влияние состава раствора
3.2. Влияние предварительной подготовки поверхности
3.3. Фосфатирующая способность раствора
Глава 4. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ МАГНИЯ И МАГ-НИЙ-ЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ В ФОСФОРНОКИСЛЫХ СРЕДАХ
4.1. Особенности электрохимического поведения магния и магний-литиевых сплавов в фосфорнокислых растворах
4.2. Взаимосвязь электрохимического поведения магний-литиевых сплавов с процессами, протекающими при их фосфатировании
Глава 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ФОСФАТНЫХ ПЛЕНОК НА МАГНИЙ-ЛИТИЕВОМ СПЛАВЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
В условиях высокой агрессивности среды, высоких механических нагрузок, сильного загрязнения атмосферы промышленными выбросами проблема борьбы с коррозией является одной из важнейших народнохозяйственных задач. Потери от коррозии в стране сравнимы с затратами на развитие крупнейших отраслей промышленности и непрерывно возрастают.
В последние годы расширяется ассортимент новых магний-литиевых сплавов с различными легирующими добавками, используемых в качестве конструкционных материалов для космической, авиационной и других видов техники [1-6]. Такие сплавы обладают рядом ценных физико-механических свойств: низкая плотность, высокая удельная прочность, легкая деформируемость, свариваемость, повышенная пластичность, способность поглощать энергию удара и вибрационные колебания и др. [3,7]. Из изученных 26 бинарных систем магния с легирующими элементами именно магний-литиевая система, имеющая достаточно высокий отрицательный электродный потенциал, наиболее подвержена коррозии в растворах электролитов и особенно в условиях морской атмосферы [8]. Это ограничивает области и масштабы применения магний-литиевых сплавов, в частности сплавов типа МА 21. В связи с этим все более актуальной становится проблема их коррозионной защиты. Причем целесообразно надежно защищать выпускаемую продукцию, экономичнее использовать такие методы, которые обеспечивают длительную защиту.
Основным способом защиты магниевых сплавов от коррозии, обеспечивающим надежную эксплуатацию их во всех климатических атмосферных условтшх, является нанесение неметаллических неорганических покрытий (хроматных, фосфатных, станнатных) в сочетании с лакокрасочными покрытиями (ЛКП) [9-15].
Химические хроматные покрытия, широко применяемые на практике для подготовки магниевых сплавов под стандартные лакокрасочные покры-

Для понимания коррозионных явлений необходимо знание не только термодгшамически возможных реакций и условий их протекания, но также и знание кинетики процесса, влияния структуры металла и других факторов на коррозионный процесс [115-118].
Сильное влияние на коррозионный процесс на магнии оказывает присутствие анионов кислот в растворе. Хроматы, фосфаты, фториды могут тормозить скорость коррозии, образуя на поверхности металла нерастворимые пленки. Анионы хлора активируют коррозионные разрушения [119-121]. Активацию пассивного магния ионами хлора объясняют адсорбционным вытеснением кислорода с его поверхности. Галоидный ион принимает непосредственное участие в элементарном акте ионизации с образованием промежуточного комплекса [122].
Изучение коррозионного поведения магния в растворах, содержащих ионы хлора, наиболее интересно с практической точки зрения (конструкции из магния и сплавов на его основе широко применяются в хлоридных средах). Увеличение концентрации хлорид-ионов приводит к возрастанию тока коррозии магния. Согласно результатам, приведенным в работе [123], электрохимическая коррозия магния, в частности в 1 М растворах ИаС1 и СаС12, протекает со смешанным анодно-катодным контролем. Природа электролита не влияет на кинетику катодной реакции выделения водорода, в то время как ее влияние на кинетику анодной реакции достаточно существенное. Влиятше природы электролита на коррозионно-электрохимическое поведение магния в данных растворах связано с концентрацией хлорид-ионов, а не с природой катиона.
Катодные процессы при коррозии магния, особенно, если они относятся к процессам выделения водорода на включениях в магнии, можно считать хорошо выясненными [124, 125]. Ввиду большой электрохимической активности магния (Е° = -2, 36 В) существует возможность вытеснения водорода не только из кислых электролитов, но и из нейтральных. По этой причине магний корродирует преимущественно с водородной деполяризацией