Кулонометрический метод измерения параметров роста коррозионного питтинга на локально-активированных электродах

• Автор: Рудюк, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 166 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННЫЙ УРОВЕНЬ ЗНАНИЙ О ПИТТИНГОВОЙ КОРРОЗИИ

1.1. Природа питтинговой коррозии

1.2. Теоретические модели инициирования питтинговой коррозии

1.3. Превращение зародыша в устойчивый питтинг

1 .4. СТАБИЛЫ1ЫЙ рост питгингл

1.5. СПОСОБЫ ОЦЕНИВАНИЯ ИТТИ1ОСТОЙ КОСТ и.

1.6. Способы измерения параметров закона роста пиггинга.

1.8. Цели и задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА КУЛОНОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА.

2.1. Косвенное кулонометрическое измерение глубины питгингл.
2.2. Способ оценивания параметров закона роста глубины питтинга.
2.3. Инженерная методика оценивания параметров закона роста глубины питтинга
3. РАЗРАБОТКА МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО АППАРАТА ОЦЕНИВАНИЯ ТОЧНОСТИ КУЛОНОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА .
3.1. Анализ точности традиционного способа
3.2. анализ точности кулонометрического способа.
4. ЭКСПЕРИМЕНТААЛЬНАЯ ПРОВЕРКА КУЛОНОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА
4.1. Методика коррозионно электрохимических исследований
4.2. Математические методы обработки экспериментальных данных.
4.3. Закономерности питтинговой коррозии на исследуемых сталях
4.4. Экспериментальная проверка метода измерения параметров закона роста глубины пиггинга.
4.5. Метрологическая оценка метода измерения параметров закона роста глубины питтинга
4.6. ВЛИЯНИЕ легирования на сравнительную пигшнгостойкость СТАЛЕЙ ХН ЮТ И X
ВЫВОДЫ..
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ЛИТЕРАТУРА


Путем решения соответствующей краевой задачи было показано, что на плоской поверхности эквипотенциальные поверхности равно отстоят друг от друга, однако в вогнутой части, особенно в центре ее нижней зоны, они сгущаются (рис. Рис. Др возрастает, т. Рис. В качестве причин разрушения пассивной пленки в месте образования питтинга рассмагривались также электрокапиллярные и электрохимические явления []. Работа образования в пассивной пленке сквозной цилиндрической поры должна складываться из изменения электрокапилляриой энергии, зависящей от поверхностного натяжения, и изменения электрической энергии вследствие различия диэлектрических характеристик неповрежденной пленки и поры, обусловленного наличием электрического поля, пересекающего пленку. Зависимость энергии образования поры от ее радиуса проходит через максимум, что указывает на наличие активационного барьера. Таким образом, активационный барьер и критический радиус образования поры зависят как от электрокапиллярных, так и от электрохимических характеристик. Если размер зародыша поры выше критического радиуса, то при его росте образуется макроскопическая нора, что приводит к электрокапиллярному разрушению пассивной пленки. Лин)> а также локальное уменьшение толщины пассивирующей пленки, что уменьшает активационный барьер образования сквозных пор и их критический радиус. Пепетрациопная модель основана на гипотезе электрического переноса (миграции) ионов - активаторов питтинговой коррозии через пассивную пленку к поверхности металла []. Эта модель хорошо объясняет характер кривых анодного заряжения (рис. На них имеется острый максимум [], именуемый потенциалом пробоя (српр), который истолковывается как свидетельство электрического пробоя пассивной пленки ионами - активаторами. Дальнейшее развитие питтинга сопровождается спадом потенциала к некоторому пределу. Однако воспроизводится максимум плохо и серьезной информации не несет [3]. Рис. Пепетрациопная теория не объясняет, каким образом проходят через решетку оксида такие крупные, вызывающие питтинг анионы, как сульфаты и перхлораты []. Данная теория подвергалась сомнениям также по той причине, что в ее рамках очень сложно объяснить влияние на инициирование питтинговой коррозии толщины пассивной пленки. Ее увеличение соответствует снижению градиента потенциала и должно было бы затруднить инициирование питтинга. Однако экспериментальные попытки увеличить толщину пленки, усиливая окислительное воздействие, лишь усиливали питтинг [3]. В одной из работ [] была предложена ионообменная модель разрушения пассивной пленки. М0О4 ). Наличие отрицательно заряженной поверхности предотвращает перенос хлорид - ионов через мембрану (мембрана катион - селективного типа). Ме(ОН)3 +Н+ <->Ме(ОН)? Подвижность анионов - активаторов зависит от их химического взаимодействия с фиксированными ионообменными группами матрицы оксида. Анионы, образующие наиболее термодинамически устойчивые (комплексные или труднорастворимые) соединения с катионом Мс3+, имеют наименьшую скорость проникновения через оксидно - гидроксидную мембрану. Ионообменная модель получила подтверждение для случая питтинговой коррозии под нерастворимыми осадками. В частности, осадки Рс(ОН)з - РсООН (ржавчина) являются селективными по анионам в нейтральных растворах и должны способствовать инициированию питгинга на нержавеющей стали. Это было экспериментально подтверждено 7] в коррозионных испытаниях на стали 4Ь в 0,5. М растворах хлорида натрия. На стальные образцы предварительно был нанесен слой электроосаж-денного железа, которое затем было искусственно окислено. Было показано, что слой ржавчины действует как щелеобразователь с низким анионным сопротивлением, что делает возможным быстрое развитие локализованной коррозии в разбавленном раство-рс. Ионообменная модель депассивации металла эффективна также при анализе процессов ингибирования питтинговой коррозии. Процесс нарушения пассивности поверхностной пленки при инициировании питгинга объяснялся также с позиции ее полупроводниковых свойств []. Пассивную пленку можно рассматривать как окисный полупроводник, имеющий запрещенную энергетическую зону, которая разделяет валентную зону и зону проводимости.