СЕЛЕКТИВНОЕ РАСТВОРЕНИЕ ГЕТЕРОФАЗНОЙ ПОВЕРХНОСТИ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ ПРИ АНОДНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ
Анодное растворение углеродистых сталей включает процессы окисления ферритной и цементитной фаз. Известно, что в результате анодной поляризации феррит окисляется до Fe2+-ионов [1], а процесс растворения цементита сопровождается образованием аморфного углерода [2]. Однако, при растворении гетерофазной стали необходимо рассматривать эти процессы не раздельно, а в совокупности. Ранее было установлено, что в зависимости от металлографической структуры сплава анодное растворение ферритной фазы представляет собой совместное протекание процессов растворения ферритной матрицы перлита и ферритной составляющей структуры по границам феррит/феррит или по телу ферритного зерна [3]. Также были рассчитаны скорости анодного растворения структурно-свободного феррита и ферритной матрицы пластинчатого и зернистого перлита [4]. Цель данной работы - изучить электрохимическое растворение цементитной фазы углеродистых сталей при анодной поляризации, протекающее в сочетании с анодным растворением феррита.
Исследования проводили на феррито-цементитных сплавах с различной металлографической структурой: армко-железо (ферритная структура), стали 20, 35, 40, 45 (феррито-перлитная структура), 60, У8 (структура пластинчатого перлита), 85 и У12 (структура зернистого перлита) в сернокислом (рН 4.2) растворе. Анодную поляризацию осуществляли в потенциостатическом режиме при потенциалах -0.4, -0.35, -0.3, -0.2, 0.0 В относительно хлоридсеребряного электрода сравнения. Изменение состояния поверхности электрода после поляризации контролировали визуально при помощи металлографического микроскопа.
Результаты потенциостатического исследования показали, что хроноамперограммы (рис. 1) полированных образцов, снятые при различных потенциалах, содержат площадку тока, начиная со значения -0.3 В и положительнее, после которой ток начинает возрастать. Металлографическое исследование поверхности электрода свидетельствует, что после завершения указанной площадки тока происходит полное растворение ферритной фазы сплава, приводящее к выявлению структуры (рис. 2а). В области возрастания тока, т.е. в области II (рис. 1б) наблюдается образование черного слоя, происходящее избирательно на перлитной составляющей структуры (рис. 2б), что связано с разрушением цементитной фазы предположительно по реакции Fe3C = 3Fe2+ + C + 6e, при котором железо из цементита переходит в раствор, а углерод в виде осадка накапливается на поверхности, образуя черный слой.
Интересным представляется то, что хроноамперограмма стали, предварительно потравленной в 3%-ном растворе HNO3 для выявления структуры, не содержит площадку тока (рис. 1, кривая 5) и располагается ниже, чем хроноамперограмма, полученная на полированной поверхности (рис. 1, кривая 6). Это позволяет утверждать, что потенциостатическая поляризация гетерофазной стали вначале приводит к выявлению структуры с появлением площадки тока, а затем к растворению цементита, что отражается возрастанием тока.
Поскольку при таком селективном растворении поверхности изменяется ее состояние, то хаpaктеристикой "новой" поверхности может служить потенциал. Результаты измерения бестокового потенциала (Еi=0) и потенциалов выключения, измеренных непосредственно после отключения поляризации (Еотк) и после выдержки длительностью 15 мин (Е15 мин) представлены в таблице.
Таблица 1. Значения различных потенциалов изученных сплавов |
|||||||||
|
Потенциал, В |
Сплав |
||||||||
|
Армко-железо |
Ст20 |
Ст35 |
Ст40 |
Ст45 |
Ст60 |
У8 |
Ст85 |
У12 |
|
|
Еi=0 |
-0.412 |
-0.508 |
-0.503 |
-0.495 |
-0.539 |
-0.499 |
-0.479 |
-0.490 |
-0.488 |
|
Еотк |
-0.556 |
-0.664 |
-0.652 |
-0.640 |
-0.656 |
-0.629 |
-0.629 |
-0.621 |
-0.629 |
|
Е15 мин |
-0.611 |
-0.626 |
-0.606 |
-0.609 |
-0.638 |
-0.598 |
-0.598 |
-0.595 |
-0.589 |
Анализ данных таблицы позволил выявить тенденцию смещения потенциала Е15 мин в область положительных значений при переходе от Ст20 к У12. Статистическая обработка показала, что измеренные потенциалы имеют достаточно хорошую воспроизводимость: ширина доверительных интервалов при вероятности 0.95 составила для Еотк и Е15 мин 0.001 и 0.004 В, соответственно. Поэтому можно полагать, что отмеченное смещение потенциала связано как с металлографической структурой, так и с изменением состояния поверхности в ходе селективного растворения.
Выводы:
- Показано, что при потенциостатической поляризации хроноамперограммы содержат площадку тока, связанную с растворением ферритной фазы углеродистых сталей и выявлением структуры. Последующий рост тока отражает процессы разрушения цементита по реакции Fe3C = 3Fe2+ + C + 6e.
- Потенциал выключения, измеренный после предварительной анодной поляризации, зависит от состава и структуры сплава и качественно хаpaктеризует селективность анодного растворения гетерофазной поверхности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Реформатская И.И., Сульженко А.Н. // Защита металлов. 1998. Т. 34. № 5. С. 503.
- Коростелева Т.К., Подобаев Н.И., Девяткина Т.С. и др. // Защита металлов. 1982. Т. 18. №. 4. С. 551.
- Тарасова Н.В., Салтыков С.Н. // Фундаментальные исследования. 2006. №2. С. 64.
- Салтыков С.Н., Тарасова Н.В. // Защита металлов. 2006. Т. 42. № 5. С. 542.
Статья в формате PDF
207 KB...
11 08 2026 18:33:47
Статья в формате PDF
119 KB...
10 08 2026 4:20:40
Статья в формате PDF
106 KB...
09 08 2026 9:55:27
Статья в формате PDF
134 KB...
08 08 2026 16:31:38
Анализ собственных и опубликованных материалов в отечественной и зарубежной литературе приводит к выводу о возможности организма рыб противостоять негативному влиянию экзотоксикантов. Реальной основой сопротивляемости организма является биокатализ. В этих процессах изменение активности ферментов следует рассматривать в качестве первичной реакции биологически активных веществ, направленной на детоксикацию чужеродных соединений.
...
07 08 2026 15:42:19
Статья в формате PDF
128 KB...
04 08 2026 21:22:58
Статья в формате PDF
121 KB...
03 08 2026 0:31:49
Статья в формате PDF
113 KB...
02 08 2026 16:20:43
Статья в формате PDF
164 KB...
31 07 2026 23:33:27
Статья в формате PDF
101 KB...
27 07 2026 18:12:50
Статья в формате PDF
146 KB...
26 07 2026 12:25:11
Статья в формате PDF
128 KB...
25 07 2026 0:14:27
Статья в формате PDF
125 KB...
24 07 2026 22:19:40
Статья в формате PDF
90 KB...
23 07 2026 22:22:37
Статья в формате PDF
127 KB...
22 07 2026 7:48:25
В статье приведен комплексный анализ антропогенного воздействия на природную среду Иркутской области, приводящего к изменению не только количественных, но и качественных хаpaктеристик природной среды как системы. В частности, приведена общая экологическая ситуация, указывающая на значительное загрязнение и качественные изменения во всех компонентах окружающей среды: в почве, атмосферном воздухе, водных ресурсах. Комплексная химическая нагрузка влияет также на медико-демографические показатели здоровья населения. Необходим переход от технократического подхода к технологическому, что позволит избежать дальнейшей деградации природной системы. В качестве универсальной, независимой от экономической ситуации, единицы оценки экологического риска предложено использовать время. Основанная на современных представлениях о времени технология позволит установить границы антропогенного воздействия на природную систему, а так же рассчитать предполагаемый ущерб, наносимый природной системе каким-либо видом воздействия, выявить области с наложением различных типов воздействий, рассчитать совокупный ущерб в границах таких областей, и, следовательно, разработать комплекс превентивных мер для исключения качественных изменений природной среды.
...
20 07 2026 0:34:24
Статья в формате PDF
153 KB...
19 07 2026 6:24:10
Статья в формате PDF
109 KB...
18 07 2026 10:42:46
Статья в формате PDF
126 KB...
17 07 2026 4:15:44
Статья в формате PDF
116 KB...
16 07 2026 15:14:46
Статья в формате PDF
253 KB...
15 07 2026 16:54:34
Статья в формате PDF
1227 KB...
14 07 2026 21:35:51
Статья в формате PDF
106 KB...
13 07 2026 18:45:23
Статья в формате PDF
149 KB...
12 07 2026 2:53:38
В статье представлены новые морфометрические параметры щитовидной железы, которые дополняют и вместе с тем расширяют наше представление о функциональной активности органа. Приведенная морфометрическая программа является уникальным инструментом физиологического анализа.
...
11 07 2026 12:57:13
Статья в формате PDF
463 KB...
10 07 2026 3:35:14
Статья в формате PDF
137 KB...
09 07 2026 21:20:27
Статья в формате PDF
118 KB...
07 07 2026 20:29:36
Статья в формате PDF
104 KB...
06 07 2026 11:59:50
Статья в формате PDF
118 KB...
05 07 2026 1:57:33
Статья в формате PDF
120 KB...
04 07 2026 10:13:23
Предложены принципы подбора целевых пород, рекомендуемых для выращивания при рекультивации земель в условиях Олюторского района Камчатского края.
...
03 07 2026 22:21:23
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
