Частотные характеристики электрохимических процессов питтинговой коррозии сталей

• Автор: Тазиева, Рамиля Фаридовна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор. Современные представления о динамике

локального растворения хромоникелевых сталей

1.1. Теоретические аспекты процессов зарождения и развития 9 питтингов.

1.2. Локальное растворение хромоникелевых сталей в условиях

потенциостатической, гальваностатической и

потенциодинамической поляризации

1.3. Влияние частоты пульсирующего поляризующего тока на 16 динамику локального растворения
1.4. Исследование процессов зарождения и развития питтингов 19 методами математического моделирования.
1.5. Заключение по литературному обзору.
Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследования.
2.2. Электрохимические измерения.
2.3. Обработка результатов эксперимента.
Глава 3. Частотный анализ динамики локального растворения
хромоникелевых сталей в стационарных условиях поляризации
3.1. Гальваностатические условия поляризации.
3.2. Аналитическое моделирование динамики процесса
3.3. Имитационное моделирование динамики процесса
3.4. Выводы
Глава 4. Исследование частотных характеристик динамики процесса в
нестационарных условиях поляризации
4.1. Импульсные гальваностатические условия.
4.2. Гальванодинамические условия поляризации.

4.3. Выводы.
Глава 5. Анализ стохастических моделей динамики локального
растворения хромоникелевых сталей в потенциостатических условиях
5.1. Взаимосвязь частот зарождения и пассивации питтингов.
5.2. Имитационное моделирование развития метастабильных и 93 стабильных питтингов.
5.3. Оценка результатов имитационного моделирования 97 питтинговой коррозии:
5.3.1. Частотный анализ процессов зарождения, развития и
пассивации метастабильных и стабильных питтингов.
5.3.2. Теория ансамбля случайных процессов.
5.4. Выводы.
Заключение
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Исследование динамики локального растворения хромоникелевых сталей в стационарных и нестационарных условиях поляризации направлены на получение дополнительных характеристик процесса, развитие методов мониторинга и защиты от питтинговой коррозии.
Для описания различных аспектов питтинговой коррозии применяют методы математического моделирования, в качестве исходных данных выступают результаты поляризационных исследований и полученные на их основе частотные характеристики процессов зарождения, развития и пассивации питтингов.
Спектральный анализ результатов экспериментов позволил выявить в потенциостатических и гальваностатических условиях частоты,
характеризующие процессы зарождения, развития и пассивации питтингов; в условиях гальванодинамической поляризации характерные значения частот переменной составляющей: граничные частоты, характеризующие переходы между режимами активно-пассивного и локально-активного растворения, и резонансные частоты, соответствующие состоянию динамического равновесия процессов зарождения и пассивации питтингов.
Диапазон выявленных значений частотных характеристик, полученных в гальваностатическом и гальванодинамическом режимах, ограничен, так как исследования проведены в условиях непродолжительной поляризации. В этой связи, изучение частотных характеристик процессов локального растворения в условиях длительной поляризации и учет выявленных особенностей в ходе математического моделирования представляет интерес для дальнейшего развития теоретической базы методов мониторинга и прогнозирования процессов локального растворения, а также защиты металлов от питтинговой коррозии.
Цель работы заключается в развитии теоретических представлений о динамике локального растворения хромоникелевых сталей в условиях

Гальваностатические условия создавали поляризацией образцов постоянным током в диапазоне плотностей тока от 0,35 до 2 мкА/см2, имитирующим воздействие окислителя. Циклические гальваностатические условия поляризации создавали наложением импульса продолжительностью 10-50 с и паузы 10-100 с на постоянный ток плотностью 5 мкА/см2. Гальванодинамические условия поляризации создавали наложением переменного синусоидального тока с частотой в диапазоне от 0,001 до 0,6 Гц на постоянную составляющую в диапазоне плотностей тока от 0,5 до 10 мкА/см2.
2.3. Обработка результатов эксперимента
Потенциостатические условия поляризации. Для получения параметров аналитической модели (частоты зарождения и пассивации питтингов, индукционное время) применяли метод наименьших квадратов (см.
Приложение 5) с использованием пакета математических программ «8сПаЬ».
Для обработки данных, полученных в результате имитационного
моделирования локального растворения хромоникелевых сталей, с помощью пакета статистического анализа «8ТАТ18Т1СА» рассчитывали следующие числовые характеристики процесса [90-91]:
- математическое ожидание случайного процесса в пределах данной
реализации
цх - Ишг^„^/07 х (г)Ш,
где х- текущее значение потенциала;
- дисперсию
ах = ^ /0Г(*О) - ИхУ (2.1)
- коэффициент вариации V = —,

- частоту зарождения и пассивации питтингов
X* = Пц/Т, (2.2)