Анодное растворение при импульсной анодно-катодной обработке железа и малоуглеродистой стали в растворах нитратов и хлоратов

• Автор: Яхова, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тирасполь
• Количество страниц: 154 с. : ил

1.ВВЕДЕНИ Е

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Общие закономерности .анодного растворения и Пассивности металлов

2.2. АНОДНОЕ РАСТВОРЕНИЕ ЖЕЛЕЗА И МАЛОУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ В НИТРАТНЫХ И ХЛОРАТИЫХ РАСТВОРАХ.

2.3. Анодное растворение при высоких плотностях тока. Взаимосвязь транспортных и

ПАССИВИРУЮЩИХ ЯВЛЕНИЙ

2.4. ИМУЛЬСНАЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

2.5 ВЫВОДЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ .

3. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ .

3.1. Методика поляризационных измерений.

3. . Поляризационные измерения в стационарных условиях

3.1.2. Особенности использования штульснопотенциостатического и импулъсногачьваностатического методов.
3.2. Кулонометричсские измерения И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫХОДА ПОТОКУ
3 2.1. Определение количества электричества, требуемого для пассивации
3.2.2. Определение выхода по току и скорости растворения.
3.3. Физические методы исследования состава поверхности и анализ продуктов РАСТВОРЕНИЯ .
3.3.1. Рентгенофазовыи анализ поверхности до и после обработки.
3.3.2. Определение Ре в процессе импульсной обработки в нитратных и хлоратиых растворах
3.4. Метод определения рассеивающей способности РС электролита при импульсной анодно катодной обработке. .
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АНОДНОГО РАСТВОРЕНИЯ ЖЕЛЕЗА СТАЛИ В НИТРАТАХ И ХЛОРАТАХ. СТАЦИОНАРНЫЕ УСЛОВИЯ
4.1. Результаты поляризационных измерений.
4.1.1. Система железо растворы На ПО .
4.1.2. Система железо стазь растворы ПаСЮ3
4.1.3 Сравнение скоростей электрохимических процессов для электродов из малоуглеродистой
стази и железа Армко
4.2. Зависимости потенциал выход по току для различных систем .
4.3. Выход НО ТОКУ РАСТВОРЕНИЯ И ПРИРОДА ПОРИСТОГО ПОКРЫВАЮЩЕГО слоя
4.4. Особенности растворения железа в ЫаСьО.
4.5 Влияние макроскопической неоднородности на скорость анодного растворения при
ДИФФУЗИОННОКИНЕТИЧЕСКОМ КОНТРОЛЕ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ПРЕДПАССИВНОЕ РАСТВОРЕНИЕ
4.6. Выводы .
5. ИМПУЛЬСНОЕ АНОДНОКАТОДНОЕ РАСТВОРЕНИЕ ЖЕЛЕЗА СТАЛИ В НИТРАТНЫХ И ХЛОРАТНЫХ РАСТВОРАХ. ВЗАИМНОЕ ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ ПРИ АНОДНОМ И КАТОДНОМ ИМПУЛЬСАХ ПОТЕНЦИАЛА
1 Растворение электрода в импульсногальваностдтичбских условиях аноднокатодной ОБРАБОТКИ.
5.2 Влияние гидродинамических условий на скорость растворения при аноднокатодной обработке
5.3. Влияние продуктов анодного растворения в првдпассивной области на количество электричества, необходимого для пассивации .
5.3.1. Влияние параметров процесса на количество электричества, необходимого для
пассивации
5.3.2. Влияние параметров процесса на количество электричества, необходимого для пассивации при длительном пропускании тока через раствор Ыа Ю3
5.4. Растворение и импульснопотбнциостатических условиях аноднокатодной обработки .
5.5 Механизм взаимного влияния процессов, протекающих при анодном и катодном импульсах .
5.6 Выводы .
6. СТЕХИОМЕТРИЯ И МАКРОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СКОРОСТЕЙ РАСТВОРЕНИЯ ПРИ ИМПУЛЬСНОЙ АНОДНОКАТОДНОЙ ОБРАБОТКЕ. ВОЗМОЖНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОЦЕССА В ТЕХНОЛОГИИ.
6.1 Стехиометрия анодного растворения стали при импульсной обработке
6.2 Рассеивающая локализующая способность электролитов при ИАКО.
6.3 О возможных применениях процесса импульсной аноднокатодной обработки
6.4 Выводы .
7. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
8. ЛИТЕРАТУРА
Введение


ПКПЗ с нулевым переносом заряда не принимают участия в процессе растворения металла в начальный период. ПКНЗ с наибольшей возможной степенью ЧПЗ исчезают при том же потенциале на наиболее активных центрах, участвуя в процессе активного растворения металла 6 . В процессе активного растворения к металлу должны подводиться не только молекулы воды для г идратации, но и анионы для поддержания электронейтральности. В любом случае диполи воды, адсорбированные в двойном слое, не могут удалить атомы металла из решетки в виде катионов, если анионы раствора не могут обеспечить компенсацию заряда 7. С другой стороны, молекулы воды могут выделить кислород для образования пассивирующего слоя. Однако анионы также специфически адсорбируются на поверхности металла с частичной дегидратацией и вхождением во внутренний двойной слой Гельмгольца 1. Вполне допустимо считать, что эта адсорбция способствует анодной реакции перехода при активном растворении металла. Таким образом, если мы начинали с поверхности металла, свободной от кислорода, то анионы, которые наиболее прочно адсорбируются на металле, должны в первую очередь способствовать незаторможенному анодному растворению. Из анионов сильных неорганических кислот НО, Н и НСО ион СГ наиболее быстро и прочно адсорбируется, как показано с помощью радиоактивных анионов 9. Сильной адсорбции самой по себе еще недостаточно, чтобы вызвать анодное растворение. Я.М. Колотыркин 7 принимает, что адсорбция может привести к анодному растворению только при гальванипогенциале выше определенного критического значения ниже этого критического потенциала адсорбированные ионы могут даже тормозить коррозию. Многочисленными исследованиями, начато которых относится в основном к м годам XX века 7, , показано, что механизм активного и активированного анионами анодного растворения металлов группы железа, в том числе и в растворах, содержащих галоидные ионы, включает образование комплексов металла с анионами и другими компонентами раствора непосредственно в электрохимической стадии. При этом участие анионов в анодном процессе может иметь место и в случае, когда конечными продуктами являются не комплексы, а простые ионы металла или продукты их гидролиза. Участие анионов в реакции сводится, таким образом, к образованию промежуточного комплекса, который затем распадается, т. Б.Н. Кабанов, Р. Х. Бурштейн и А. II. ОН . ОН . Приведенный пример отражает один из наиболее простых случаев непосредственного участия аниона в данном случае О в электрохимической реакции. Участие в электродном процессе двух ионов и более приводит к еще большему усложнению механизма анодного растворения металла. При этом различные ионы вовлекаются как в параллельно протекающие реакции, так и в следующие друг за другом стадии процесса I. Я.М. Колотыркиным предложена общая принципиальная схема участия анионов в процессе растворения металла, состоящая из трех главных стадий 7, хемосорбция иона стадия ионизации иона с переходом его в раствор стадия химического преобразования комплекса в растворе, в частности, его диссоциация, в результате которой ионы регенерируются. Механизм взаимодействия анионов раствора с металлом, в большинстве случаев сводится к действию двух главных факторов анионы, обладающие достаточным сродством к металлу, образуют с ним промежуточные поверхностные комплексы, слабо связанные с решеткой и переходящие поэтому в раствор, причем прочность связи зависит как от природы анионов и металла, так и от величины потенциала и определяет величину анодного тока анионы, не склонные к образованию легко переходящих в раствор комплексов, но способные адсорбироваться на поверхност и, занимают свободные места, препятствуя тем самым активному растворению. Анионы, образующие адсорбционные комплексы с наибольшим
Рис. Обобщенные поляризационные кривые в системах с пассивацией. Рис. Принципиальная форма поляризационной кривой анодного растворения металла. Л потенциал пассивации потенциал активации I область активного растворения II область активнопассивного перехода переходная область II область полной пассивности IV область транспассивного растворения.