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
232 KB...
13 05 2026 11:22:37
Статья в формате PDF
153 KB...
12 05 2026 7:19:18
В настоящей работе предлагается оригинальный подход для объяснения процессов образования и распространения селей в горных условиях в условиях резкого увеличения вовлекаемых в этот процесс водных масс. Нами предлагается модель, согласно которой необходимыми условиями возникновения селя являются следующие: наличие глубинного трещинообразования в русле горной реки, перепад высот, наличие пула водной массы (обычно, – над областью будущего возникновения селя), обеспечивающего необходимый перепад гидростатического давления, а также выпадение осадков в виде обильных дождей, тающих снегов в верховьях селеопасных рек, провоцирующих это явление. Одним из принципиальных базовых допущений, на котором строится наша модель и которое подтверждается наблюдениями селевых катастроф, является то, что объем/масса водного селевого выброса может существенно превосходить оцениваемое количество выпавших осадков на поверхности. В связи с этим естественное объяснение получает общеизвестный факт, что не все ливневые дожди приводят к катастрофическим последствиям. Сущность и новизна нашей модели заключается в том, что в селевом взрыве активно участвуют как поверхностные, так и подземные воды, т.е. речь идет о 3D-механизме формирования селя. При этом в русле создается определенный участок – ворота селя, где начинает идти интенсивная подземная подпитка водой (за счет перепада давлений) основного импульса селя. И этот процесс может играть доминирующую роль. Нами предлагается математическая модель рождения и распространения селя, в основе которой лежат представления нелинейной гидродинамики волновых процессов с формированием солитонов. В рамках развиваемой концепции в заключительном разделе 5 данной статьи приведен краткий анализ возможных причин произошедшего катастрофического наводнения в г. Крымске (июль 2012 г.).
...
10 05 2026 19:29:26
Статья в формате PDF
121 KB...
08 05 2026 17:32:48
Статья в формате PDF
125 KB...
07 05 2026 10:51:35
Статья в формате PDF
155 KB...
06 05 2026 7:42:23
Статья в формате PDF
128 KB...
05 05 2026 1:41:26
Статья в формате PDF
135 KB...
04 05 2026 0:36:17
Статья в формате PDF
112 KB...
03 05 2026 17:34:18
Статья в формате PDF
111 KB...
02 05 2026 19:32:25
Статья в формате PDF
135 KB...
01 05 2026 16:55:51
Статья в формате PDF
1797 KB...
30 04 2026 14:20:58
Статья в формате PDF
116 KB...
29 04 2026 3:54:32
Статья в формате PDF
98 KB...
28 04 2026 15:45:50
Статья в формате PDF
109 KB...
27 04 2026 22:35:15
Статья в формате PDF
237 KB...
26 04 2026 11:54:22
Статья в формате PDF
128 KB...
25 04 2026 8:35:38
Статья в формате PDF
114 KB...
24 04 2026 14:55:17
Статья в формате PDF
153 KB...
23 04 2026 18:45:36
Статья в формате PDF
104 KB...
22 04 2026 22:29:18
Статья в формате PDF
116 KB...
21 04 2026 9:12:26
Статья в формате PDF
120 KB...
20 04 2026 7:44:59
Статья в формате PDF
302 KB...
19 04 2026 11:13:18
В данной статье выделены основные подходы к проблеме человека, сложившиеся в истории казахской традиции и современной казахской философской мысли. По мнению автора, в объяснении феномена человека казахской традицией можно найти ряд толкований, пояснений, отражающих особое внимание к человеку, его духовному миру, самоценности, достоинству, чести. Именно на этой основе казахская национальная традиция получает возможность сосредоточиться на рассмотрении своего видения проблемы отношения человека и мира.
...
16 04 2026 17:32:54
Статья в формате PDF
110 KB...
15 04 2026 19:29:40
Статья в формате PDF
133 KB...
14 04 2026 8:58:52
Статья в формате PDF
253 KB...
13 04 2026 11:53:36
В статье доктора искусствоведения профессора Саратовской консерватории, члeна-корреспондента Российской академии естествознания даётся обоснование нового научного направления – универсального искусствознания, целью которого является комплексное исследование художественного процесса с вовлечением всех видов искусства в их глобальном охвате, а также построение художественной картины мира как особого рода исторической памяти.
...
12 04 2026 5:59:32
Статья в формате PDF
123 KB...
11 04 2026 5:41:28
Статья в формате PDF
112 KB...
10 04 2026 15:13:57
Статья в формате PDF
114 KB...
09 04 2026 17:53:51
Статья в формате PDF
153 KB...
08 04 2026 13:41:45
Статья в формате PDF
114 KB...
07 04 2026 15:10:27
Статья в формате PDF
112 KB...
06 04 2026 5:36:18
В статье постовариоэктомический синдром рассматривается как предиктор метаболического синдрома у женщин различных возрастных групп. На результатах анализа разнообразного клинико-диагностического материала показано, что женщин с постовариоэктомическим синдромом в возрасте после 40 лет достоверно чаще наблюдаются метаболические нарушения.
...
05 04 2026 3:44:48
Статья в формате PDF
140 KB...
04 04 2026 22:45:30
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 ::
