Способ определения потенциала питтингообразования алюминия Советский патент 1992 года по МПК G01N17/00 

Изобретение относится к методам коррозионных исследований металлов, в частности к определению склонности алюминия к локальной коррозии в водных средах с низкой окислительной способностью, и может быть использовано в химическом машиностроении при определении возможности применения алюминия в качестве конструкционного материала для емкостной и реакционной аппаратуры.

Известны способы испытаний металлов на коррозионную стойкость, по которым определяют электрохимические характеристики металлов в коррозионных средах, а о склонности металла к коррозии судят по значению этих характеристик.

Известны технические решения, направленные на исследования стойкости металлов к локальной коррозии, например,

способ определения сравнительной стойкости коррозиен нестойких сталей против пит- тинговой коррозии.

Недостатком аналогов является то, что в условиях низкой окислительной способности нейтральных водных сред информация о чувствительности алюминия к локальной коррозии является недостаточной ввиду того, что электрохимические характеристики, определенные по анодной поляризационной кривой, не могут дать полную информацию о нарушении пассивности алюминия.

Наиболее близким техническим решением является способ определения коррозионных характеристик гомогенного сплава, заключающийся в том, что измеряют потенциал Екор в рабочей среде, поляризуют образец по 20-25 мВ, строят анодную поляризационную кривую и определяют поVJOs

со ю

4 О

тенциал ЕПр, соответствующий резкому увеличению тока на кривой и по знаку разности между потенциалами Екор и ЕПр судят о склонности к локальным коррозионным поражениям.

Недостатком способа прототипа является то, что при определении электрохимических показателей, характеризующих склонность металла к данному виду коррозии, ее возникновение и развитие рассматривается при смещении потенциала лишь в анодную область поляризационной кривой, что исключает возможность информации о коррозионных процессах при потенциалах отрицательнее потенциалов области пассивности.

Целью изобретения является повышение достоверности при определении начальной стадии питтингообразования алюминия в нейтральных водных средах Это позволит расширить диапазон информации и питтингообразовании алюминия, распространяя ее на катодную область.

Эта цель достигается тем, что для определения потенциала питтингообразования Екп алюминия, помещенного в нейтральную водную среду, снимают кривые обратного хода в катодной области от минус 2 В по НВЭ со скоростью 30-70 мВ/мин и регистрируют Екп в точке пересечения касательных, построенных в точках перегиба кривой обратного ход, после предварительного активирования образца.

Нарушение пассивности поверхности образца при катодной поляризации происходит из-за локального подщелачивания у его поверхности за счет восстановления воды по реакции: 2Н20+2ё - Н2+20Н.

Потенциал питтингообразования соответствует максимальному значению потенциала, при котором эта реакция возможна, так как определение потенциала производят на предварительно катодно активированной поверхности алюминия, а затем, посредством смещения потенциала в положительном направлении, формированию на нем пассивной пленки (обратный ход катодной поляризационной кривой).

Изобретение поясняется катодными поляризационными кривыми прямого хода I и обратного хода II, изображенными на прилагаемом графике.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Для определения потенциала питтингообразования алюминия катодные поляризационные кривые прямого и обратного хода снимали с помощью потенциостата П-5827. Исследования проводили в термостатируе- мой стеклянной или фторопластовой электрохимической ячейке. В качестве электрода сравнения использовали насыщенный хлор- серебряный электрод ЭВЛ-1М1, вспомогательным служил платиновый электрод.

Эксперименты проводили в 0,05 н. растворах хлористого натрия без добавки и с добавлением 0,001% тринитробензойной кислоты и в 0,05 н. NaNOa при температуре испытаний , В качестве рабочего

0 электрода (исследуемого материала) служил образец алюминия А-99. Количество раствора на 1 см2 поверхности образца составляло 100 мл.

После помещения рабочего электрода в

5 раствор замеряли потенциал коррозии, затем от значения потенциала коррозии при скорости развертки 50 мВ/мин смещали потенциал в катодную область до значения, равного минус2 В (поляризационная кривая

0 I). После этого меняли направление поляризации и фиксировали изменение катодного тока (поляризационная кривая II).

Значение потенциала питтингообразования алюминия определяли по известному

5 методу исследования питтинговой коррозии, точкой пересечения касательных к поляризационной кривой в точках ее перегиба.

В таблице приведены средние значения

0 стационарных потенциалов коррозии ЕКор, потенциалов питтинговой коррозии ЕКп и разница между этими значениями, по которой судят о склонности алюминия к локальной коррозии,

5 При значениях стационарных (установившихся) потенциалов меньше потенциала питтингообразования алюминий подвержен питтинговой коррозии, при значениях выше этого потенциала он находится в пас0 сивном состоянии. Таким образом, соотношение стационарного потенциала и потенциала питтингообразования дает возможность судить о склонности или стойкости алюминия к локальной коррозии.

5 С целью контроля достоверности и точности определенного таким способом потенциала питтингообразования образцы выдерживали в потенциометрическом режиме в течение 2-5 часов при потенциалах

0 положительнее и отрицательнее этого значения. Выдержка при потенциалах больше потенциала питтингсобразования показала отсутствие локальных коррозионных поражений, при значениях потенциалов меньше

5 потенциала питтингообразования возникали и развивались питтинговые поражения и имела место межкристаллитная коррозия. Достоверность при определении начальной стадии питтингообразования алюминия заявляемым способом была высокой, что подтвердили результаты ряда контрольных экспериментов.

Способ определения потенциала пит- тингообразования алюминия, по которому образец помещают в нейтральную водную среду, снимают в потенциометрическом режиме поляризационные кривые и определяют потенциал питтингообразования, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности при определении начальной стадии питтингообразования, снимают кривые обратного хода в катодной области от минус 2 В по НВЭ (нормальному водородному электроду) со скоростью 30-70 мВ/мин.

Формула изобретения

Способ определения потенциала питтингообразования алюминия, по которому образец помещают в нейтральную водную среду, снимают в потенциометрическом режиме поляризационные кривые и определяют потенциал питтингообразования, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности при определении начальной стадии питтингообрззования, снимают кривые обратного хода в катодной области от минус 2 В по нормальному водородному электроду со скоростью 30-70 мВ/мин.

Изобретение относится к коррозионным исследованиям. Цель изобретения - повышение достоверности при определении начальной стадии питтингообразования, Способ определения потенциала питтингообразования алюминия заключается в том, что образец помещают в нейтральную водную среду, снимают в потенциодинамическом режиме поля- ризационные кривые и определяют потенциал питтингообразования. При этом снимают кривые обратного хода в катодной области от минус 2 В по нормальному водородному электроду со скоростью 30-70 мВ/мин. 1 ил. V и

i,A-M

-i

ffl

tf

0

/О