Металдың пассивті күйі.

 

 

Металдың пассивті жай-күйін сыртқы ток көзі арқылы оның электрод потенциалын оң аймаққа ығыстыру арқылы тудыруға болады. Бұл ретте анодты поляризация қисықтары немесе потенциостатикалық қисықтар тіркеледі. Бұл қисықтар төрт тән аймаққа ие (сурет 1):

I – металдың белсенді еру аймағы; цквозмодқа тең әлеуеттің мәні кезінде металл бетінде оттегінің адсорбциясы мүмкін, бұл оттегінің тұну орындарында анод реакциясының тежелуіне әкеледі; ЦК-дан цп-ға дейін әлеуеттің өзгеруімен ерумен қатар жүреді, осы ерітіндіде бәсеңдетуге қабілетті металдардағы адсорбциялық немесе оксидті түрдегі қорғаныш пленкасының түзілуі;

II – пассивация тогы тығыздығының јпи пассивация әлеуетіне жеткеннен кейін пайда болатын пассивті жағдайдың қалыптасу аймағу; бұл ретте металл материал бетінде, мысалы, Fe₂O₃, Fe₈O₁₁ оксидтерінің , адсорбцияланған оттегі қабатының (О_адс) және басқа да түзілімдердің пайда болуымен байланысты пассивті жағдайдың туындауының пленкалы-адсорбциялық механизмі іске асырылады.

III – толық пассивациясының потенциалына қол жеткізу кезіндегі пассивтілік аймағы.

 

 

Сурет 1 – пассивті металдың принциптік анодты поляризациялық қисығы.

 

Бұл салада металдың еріту жылдамдығы аз және толық пассивация тогының тығыздығымен анықталады ;

Егер коррозиялық ортада белсенді иондар болса, мысалы

Cl-, онда пассивтілік жағдайы мерзімінен бұрын бұзылады. Бұл сынама потенциалында (jпр) орын алады − екінші облыста қалыптасқан пассивті пленканың жарылуы болады. Бұл ретте металдың бұзылу сипаты-питтингтік коррозия.

IV – перепассивация аймағы. Коррозия жылдамдығы анод потенциалының ұлғаюында қайтадан өседі.

Металл үшін оның ауыспалы валенттігімен байланысты артық массивация құбылысы тән емес жағдайларда, әлеуеттің оң жағына жылжуы реакция бойынша оттегінің бөлінуін тудыруы мүмкін.

Элемент

jп

jп.п

jпр

jпер

iп.п

Хром

Ü

Ü

Þ

Ü

ß

Никель

Û

Þ

Þ

Þ

ß

Молибден

Û

Ü

Þ

Ü

Ý

Кремний

¾

Ü

Þ

Þ

ß

Ванадий

¾

¾

Þ

Ü

Ý

 

Кесте 1 - легірлеуші элементтердің анодты поляризацияның қисық нүктелеріне әсері.

 

Кестеге түсініктеме:

Þ белгісі ығысуы потенциалдың оң жаққа қарай білдіреді ; Ü білдіреді ығысуы потенциалдың теріс жағына белгісі; Ý немесе ß білдіреді ұлғайту немесе азайту тоқ тығыздығы тиісінше белгісі; Û – қарама-қайшы деректер.

Темірге, хромға және никельге ұқсас жоғары қоспаланған хромды және хромоникельді болаттар пассивацияланады. Анықтаушы элемент хром болып табылады: қасиеттері бойынша 10% кем хром бар болат темірге жақын, ал құрамында 15% және одан көп хром бар болат хромға жақын.

Молибден болатты 2-3% мөлшерінде легирлеу тұрақты пассивті жағдай жасау қабілетін арттырады.

Оксидті типті ең тұрақты пассивтілікке титан және оның қорытпалары ие. Оның бетінде TiO₂ тығыз қорғаныс пленкасының пайда болуы салдарынан титан темірден, никельден, хромнан және тот баспайтын болаттан айырмашылығы жоғары температурада хлоридтердің бейтарап және әлсіз қышқыл ерітінділерінде, сондай-ақ тотықтырғыш ерітінділерінде төзімді. Бұл оны өнеркәсіптің әртүрлі салаларында кеңінен пайдалану мүмкіндігін анықтайды, онда меншікті беріктікпен ұштастыра жоғары коррозиялық тұрақтылық қажет.

Пассивтілік құбылысы алюминийді кеңінен өнеркәсіптік қолдануға міндетті. Оның бетінде Al₂O₃ немесе Al₂O₃∙H₂O пленкасының пайда болуы салдарынан алюминий суда, көптеген бейтарап және көптеген әлсіз қышқыл ерітінділерде, сондай-ақ атмосферада тұрақты. Алюминийдегі қорғаныс пленкасы амфотериялық сипатқа ие – ол күшті қышқылсыз қышқылдарда және әсіресе сілтілерде оңай ериді.

Тұзды пассивтіліктің мысалы атмосферада және бейтарап су ерітінділерінде мырыштың әрекеті болып табылады.

Электрохимиялық коррозияның ерекше түрі – кристалл аралық коррозия (МКК) кезінде белсенді ерігенде хром карбидтерін суыту кезінде пайда болуы салдарынан хроммен (10-14% – дан кем) азайған дәндердің шекаралары ұшырайды. Күрес шаралары шыңдау, көміртегі құрамын 0,01 – 0,03% дейін төмендету, болатты Карбид құраушы элементтермен (титан, цирконий) легирлеу болып табылады.