Кулонометрическая оценка коррозионной стойкости биникель-хромовых покрытий

• Автор: Виноградова, Светлана Станиславовна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 135 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор. Оценка и прогнозирование защитных свойств многослойных гальванических покрытий

1.1. Атмосферная коррозия покрытий

1.1. . Механизм коррозии покрытий

1.1.2. Факторы, определяющие защитные свойства покрытий

1.2. Оценка защитных свойств покрытий

1.2.1. Методы коррозионных испытаний

1.2.2. Коррозионно электрохимическое поведение покрытий

1.2.2.1. Характеристики слоев покрытия

1.2.2.2. Характеристики системы основа покрытие

1.2.3. Электрохимические методы оценки защитных свойств покрытий
1.2.3.1. Потенпиостатические методы
1.2.3.2. Кулонометрический метод
1.2.3.3 Анализ системы терминов, относящихся к области коррозии металлов.
1.3. Прогнозирование защитных свойств покрытий
1.3.1 Прогнозирование коррозионной стойкости покрытий на
базе кулонометрического метода
1.3.2 Оценка и прогнозирование коррозионных процессов стохастической природы
1.4. Заключение по литературному обзору
ГЛАВА 2. Методика исследования
2.1 Объекты и методы исследования
2.2 Ячейка для кулонометрической оценки коррозионной стойкости покрытий
2.3 Электрохимические измерения
2.4 Металлографические исследования
2.5 Обработка результатов эксперимента
ГЛАВА 3. Кулонометрическое исследование коррозионной стойкости
биникельхромовых покрытий
3.1 Коррозионно электрохимическое поведение покрытий
3.2 Выбор режима кулонометрических испытаний и оценка чувствительности метода
3.3 Диаграммы коррозионной стойкости покрытий
Выводы
ГЛАВА 4 Оценка коррозионной стойкости биникель хромовых
покрытий
Выводы
ГЛАВА 5. Прогнозирование коррозионной стойкости покрытий
5.1 Разработка экспериментально теоретического метода прогнозирования
5.2 Прогнозирование коррозионной стойкости при изменении 2 параметров покрытий
Выводы
Заключение
Литература


Восстановление кислорода, происходящее на катодной поверхности хромового слоя и на катодных участках поверхности покрытий внутри коррозионного очага, приводит к повышению pH электролита в коррозионном очаге, вследствие чего образуются нерастворимые продукты анодной ионизации стали [], которые накапливаются под покрытием и вызывают вздутие всех его слоев, их разрыв и выход продуктов коррозии основы на поверхность покрытия. Аналогичные эффекты наблюдаются и при коррозии медь-никель-хромовых покрытий на деталях из цинковых сплавов []. Образование вздутий гальванических покрытий может наблюдаться и в том случае, когда плохо растворимы продукты коррозии одного из промежуточных слоев покрытия []. Считают, что коррозионный процесс начинается одновременно под всеми несплошностями в хромовом слое, затем часть наиболее узких трещин заполняется продуктами коррозии никеля, ток в них, вследствие увеличения омического сопротивления, уменьшается, что приводит к ускорению коррозионного процесса под широкими трещинами [. Исследование коррозионно-электрохимического поведения различных типов покрытий привело к созданию технологических процессов, позволивших существенно улучшить защитные свойства многослойных покрытий [1-3, . Покрытия, включающие несколько слоев никеля, [, ] состоят из полублестящего (меньше 0,5% 8) никелевого слоя и, наносимого поверх него, блестящего никелевого слоя, содержащего приблизительно 0,% 8 . В работах [,] сделаны выводы о состоянии серы, включенной в никелевые покрытия, электроосажденные из растворов с серосодержащими добавками. Показано, что при концентрации серы до 0,1 ат % она входит в решетку никеля с образованием пересыщенного твердого раствора замещения. При дальнейшем увеличении содержание серы возникает двухфазная система: твердый раствор серы в никеле - сульфид никеля. Скорость коррозии полублестящего слоя никеля существенно ниже, чем скорость коррозии блестящего никелевого слоя [2]. Такое соотношение скоростей коррозии никелевых слоев приводит к тому, что коррозионные разрушения, развивающиеся в слое блестящего никеля, достигнув границы двух слоев, продолжают развиваться в направлении, параллельном поверхности образца, в слое блестящего никеля [], и в значительно меньшей степени наблюдается развитие коррозионного процесса в глубь покрытия. Ьиникель - хромовые покрытия используются для защиты стальных деталей и деталей их цинковых сплавов, предназначенных для работы в тяжелых условиях, в частности, для отделки бамперов, автомобилей []. Мг* + 2~ + 6Н' + 8ё о 2ГЙ8 + ЗЬЬО ЗМг* + БгОз2' + -Г + ё о №,8, + ЗН БгОз2” + -Г 4ё о 2Э + ЗН. Дальнейшее повышение защитных свойств покрытий получают за счет введения в промежуток между полублестящими и блестящими никелевыми слоями тонкого слоя высокосернистого никеля толщиной 2-3 мкм, содержащего 0,-0,% 8 []. В этом случае после разрушения блестящего никелевого слоя коррозионный процесс в течение некоторого времени почти полностью локализован в наиболее активном слое высокосернистого никеля. Увеличение анодной поверхности никеля замедляет скорость развития разрушений вглубь покрытия. Предпринимались попытки повышения защитных свойств покрытий за счет введения «запорного слоя», приводящего к локализации коррозионного процесса в вышележащих слоях покрытия. В качестве такого слоя использовали промежуточный хромовый слой []. Однако, несмотря на высокие защитные свойства, такие покрытия (хром-никель-хром, медь-хром-никель-хром, никель-хром-никель-хром) не нашли промышленного применения, вследствие сложности технологического процесса. Один из способов повышения защитных свойств покрытий заключается в получении более толстого (беспористого) хромового слоя []. Недостаток этого способа состоит в том, что высокая плотность тока на краях деталей в процессе осаждения покрытия приводит к увеличению толщины хромового слоя до 5 мкм, в результате чего в нем возникают высокие внутренние напряжения. Существенное повышение защитных свойств гальванических покрытий получают за счет использования микротрещиноватого или микропористого хромирования [, ].