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
118 KB...
31 08 2026 6:37:56
Статья в формате PDF
141 KB...
30 08 2026 2:53:55
Статья в формате PDF
112 KB...
29 08 2026 12:36:29
Статья в формате PDF
101 KB...
28 08 2026 15:36:23
Статья в формате PDF
132 KB...
26 08 2026 19:16:10
Статья в формате PDF
117 KB...
25 08 2026 23:28:10
Статья в формате PDF
90 KB...
23 08 2026 4:51:29
В настоящей работе рассматриваются сложные иерархические системы «хищник -жертва - продуцент». В основу исследования таких систем положены достаточно хорошо известные экспериментальные данные, собранные компанией «Гудзонов залив» за более чем столетний период. На нижнем уровне сложной иерархической системы исследуется влияние солнечного потока на скорость роста продуцентов (деревьев, кустарников и т.д.). Показана возможность стохастических колебаний в многоуровневой системе. Подтверждена ранее высказанная гипотеза о возможности колебаний в системе «жертва -продуцент». Математическая модель описывает широкий спектр процессов и явлений, которые хаpaктерны для сложных экологических систем.
...
22 08 2026 1:23:45
Статья в формате PDF
516 KB...
21 08 2026 10:31:32
Статья в формате PDF
98 KB...
20 08 2026 9:49:46
Статья в формате PDF
280 KB...
19 08 2026 0:49:52
Статья в формате PDF
135 KB...
18 08 2026 7:25:22
Статья в формате PDF
93 KB...
17 08 2026 9:27:32
Статья в формате PDF
121 KB...
16 08 2026 8:17:14
Статья в формате PDF
116 KB...
15 08 2026 4:24:19
Статья в формате PDF
291 KB...
14 08 2026 12:45:14
Статья в формате PDF
95 KB...
13 08 2026 13:47:58
Статья в формате PDF
264 KB...
12 08 2026 14:31:38
Статья в формате PDF
105 KB...
11 08 2026 12:46:30
Статья в формате PDF
182 KB...
10 08 2026 18:34:12
Статья в формате PDF
132 KB...
09 08 2026 2:52:51
Статья в формате PDF
131 KB...
08 08 2026 13:33:58
Статья в формате PDF
299 KB...
07 08 2026 5:35:18
Статья в формате PDF
180 KB...
05 08 2026 22:13:48
Статья в формате PDF
120 KB...
04 08 2026 19:37:53
Статья в формате PDF 352 KB...
03 08 2026 11:25:23
Статья в формате PDF
92 KB...
01 08 2026 1:17:45
Приводится вывод уравнений для расчета координационного числа в неупорядоченных конденсированных системах: в зернистых материалах, в композитах с твердой монодисперсной фазой, в жидких металлах и при критическом состоянии вещества. В выводах этих уравнений используется основной их топологический параметр – средняя плотность упаковки структурных элементов дискретности. Знание координационного числа элементов дискретности неупорядоченных систем необходимо для определения многих их свойств: физических, механических, реологических и др., совокупность которых вытекает из их топологических состояний: твердого, псевдотвердого, жидкого, псевдожидкого и критического.
...
31 07 2026 16:55:40
Статья в формате PDF
92 KB...
30 07 2026 4:11:54
Статья в формате PDF 249 KB...
28 07 2026 18:22:15
Статья в формате PDF
100 KB...
27 07 2026 4:16:39
Статья в формате PDF
129 KB...
26 07 2026 4:33:35
Статья в формате PDF
122 KB...
25 07 2026 5:48:49
Статья в формате PDF
319 KB...
24 07 2026 11:52:51
Статья в формате PDF
133 KB...
23 07 2026 3:44:45
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 ::
