СЕЛЕКТИВНОЕ РАСТВОРЕНИЕ ГЕТЕРОФАЗНОЙ ПОВЕРХНОСТИ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ ПРИ АНОДНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ

Авторы
Файлы

Тарасова Н.В. Салтыков С.Н. Статья в формате PDF 185 KB

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 HNO₃для 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 (Е_i₌₀) и потенциалов выключения, измеренных непосредственно после отключения поляризации (Е_отк) и после выдержки длительностью 15 мин (Е_{15 мин}) представлены в таблице.

Таблица 1. Значения различных потенциалов изученных сплавов
Потенциал, В	Сплав
Потенциал, В	Армко-железо	Ст20	Ст35	Ст40	Ст45	Ст60	У8	Ст85	У12
Е_i=0	-0.412	-0.508	-0.503	-0.495	-0.539	-0.499	-0.479	-0.490	-0.488
Е_отк	-0.556	-0.664	-0.652	-0.640	-0.656	-0.629	-0.629	-0.621	-0.629
Е_{15 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 Е_{15 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 Е_отк и Е_{15 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.

ФОРМИРОВАНИЕ ОСНОВ МУЗЫКАЛЬНОЙ КУЛЬТУРЫ ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА ПОСРЕДСТВОМ ЯКУТСКОГО МУЗЫКАЛЬНОГО ФОЛЬКЛОРА

Статья в формате PDF 171 KB...

07 10 2024 18:24:27

ТЕРАПИЯ И ПРОФИЛАКТИКА РЕЦИДИВОВ ХРОНИЧЕСКОГО ПИЕЛОНЕФРИТА У ДЕТЕЙ

Статья в формате PDF 115 KB...

06 10 2024 10:37:23

ВОЗМОЖНЫЕ ВАРИАНТЫ КОРРЕКЦИИ НАРУШЕНИЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ОРГАНИЗМА, ВЫЗВАННЫХ СОЧЕТАННЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ РАДИАЦИИ И ДРУГИХ ПОВРЕЖДАЮЩИХ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ

Статья в формате PDF 92 KB...

05 10 2024 10:10:51

ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ФАКТОРНОГО АНАЛИЗА ПРИБЫЛИ НА ПРЕДПРИЯТИИ

Статья в формате PDF 240 KB...

04 10 2024 21:22:22

МОДУЛЯЦИЯ ПОРОГА БОЛЕВОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЖИВОТНЫХ С РАЗЛИЧНЫМ ТИПОМ ПОВЕДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ РГПУ-195

Статья в формате PDF 101 KB...

03 10 2024 13:58:50

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА И ОБУЧЕНИЕ В РОССИЙСКОМ ВУЗЕ

Статья в формате PDF 183 KB...

02 10 2024 9:55:30

Охрана лечебных грязей водоемов Южного Урала

Статья в формате PDF 117 KB...

01 10 2024 20:12:40

НАЧАЛЬНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ КРАНИАЛЬНЫХ БРЫЖЕЕЧНЫХ ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ У БЕЛОЙ КРЫСЫ. I. CТРОМАЛЬНАЯ ЗАКЛАДКА

Стромальная закладка краниальных брыжеечных лимфатических узлов происходит у плодов белой крысы 17-18 суток в результате инвaгинации ветвей краниальной брыжеечной и подвздошно-ободочной артерий с окружающей рыхлой соединительной тканью в просвет кишечных лимфатических стволов. ...

30 09 2024 11:31:48

АНАЛИЗ АКТИВНОСТИ ГЛУТАТИОНРЕДУКТАЗЫ В КРОВИ БОЛЬНЫХ ЯЗВЕННОЙ БОЛЕЗНЬЮ

Статья в формате PDF 121 KB...

29 09 2024 2:20:33

ВНУТРЕННЯЯ ОЦЕНКА СМК ВУЗА НА ОСНОВЕ ТРЕБОВАНИЙ СТАНДАРТОВ И ДИРЕКТИВ ENQA

Статья в формате PDF 99 KB...

28 09 2024 3:49:15

ДИДАКТИЧЕСКИЕ ИГРЫ КАК СРЕДСТВО УМСТВЕННОГО ВОСПИТАНИЯ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ – БИЛИНГВОВ НА УРОКАХ РУССКОГО ЯЗЫКА

Статья в формате PDF 126 KB...

27 09 2024 8:25:59

РАЗРАБОТКА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ПОДХОДА К ОПИСАНИЮ НАПРЯЖЕННОГО И ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛА В ЭЛЕМЕНТАРНОМ АКТЕ СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ ПРИ РЕЗАНИИ МАТЕРИАЛОВ

Статья в формате PDF 131 KB...

26 09 2024 8:42:42

АНАЛИЗ УРОКОВ БИОЛОГИИ В АСПЕКТЕ СБЕРЕЖЕНИЯ ЗДОРОВЬЯ УЧАЩИХСЯ

Статья в формате PDF 304 KB...

25 09 2024 9:19:17

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭТАПОВ ФОТОСИНТЕЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЧАСТИЦ ФСI

Статья в формате PDF 117 KB...

24 09 2024 18:49:16

ВЕДЕНИЕ В ПРОГРАММИРОВАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА AVR НА ЯЗЫКЕ АССЕМБЛЕРА (учебное пособие)

Статья в формате PDF 107 KB...

23 09 2024 10:42:20

ИЗМЕНЕНИЕ ВОЛОКНИСТОГО КОМПОНЕНТА ДЕРМЫ КОЖИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ ДЕЙСТВИИ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Статья в формате PDF 118 KB...

22 09 2024 8:20:17

МЕТОДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ ПО ОБУЧЕНИЮ МАТЕМАТИКЕ В ШКОЛЕ КАК СРЕДСТВО СИСТЕМАТИЗАЦИИ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 133 KB...

21 09 2024 7:58:48

ПОЧВЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ В ЗОНЕ УРАНОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЭЛЬКОНСКОГО ГОРСТА

Установлены специфические особенности микробного населения почв мерзлотных горно-таежных техногенных ландшафтов Эльконского ураново-рудного района на территории Южной Якутии. Такие как высокая численность эколого-трофических групп микроорганизмов (2,0·103–7,6·107 кл/г), сопоставимая с плотностью микробов в лугово-степных почвах Центральной Якутии и особый хаpaктер распределения их по профилю почв в зависимости от содержания в них урана. В почве радиоактивно-загрязненного разреза с уменьшением содержания урана до 161 мг/кг наблюдается увеличение численности всех исследованных групп микроорганизмов. В остальных образцах данного разреза с увеличением содержания урана в почве наблюдается исчезновение или спад численности микроорганизмов на 1–2 порядка. В отличие от загрязненного разреза в почве нативного ландшафта численность микроорганизмов остается достаточно высокой по всему почвенному профилю. ...

20 09 2024 9:56:57

ТКАНЕВЫЕ И ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОНИЦАЕМОСТИ ГИСТОГЕМАТИЧЕСКИХ БАРЬЕРОВ

Статья в формате PDF 109 KB...

19 09 2024 13:24:57

УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ НА МОРФОЛОГИЧЕСКИХ КАФЕДРАХ КРАСНОЯРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ

Статья в формате PDF 109 KB...

18 09 2024 1:43:57

ТУЧНЫЕ КЛЕТКИ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ НОСА КРЫСЫ ПРИ ОДНОКРАТНОМ ПРИЁМЕ АЛКОГОЛЯ И ХРОНИЧЕСКОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

На 30 беспородных крысах-самцах моделировалась хроническая алкогольная интоксикация и однократный приём алкоголя. Исследовалась слизистая оболочка полости носа крысы, которая окрашивалась толуидиновым-синим. Выявлено, что тучные клетки, как регуляторы местного гомеостаза реагируют на однократный и многократный приём алкоголя изменением количества клеток, величины профильного поля, коэффициента дегрануляции. Между этими изменениями выявлена коррелятивная связь. ...