Изучение потери ме­талла от коррозии в различных средах путем измерения механических свойств об­разцов до и после выдержки их в агрессивных средах (водных растворах в течение 3-7 суток), страница 2

РЯД НАПРЯЖЕНИЙ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ РЯД

Ряд напряжений - это строго упорядоченное расположение стандартных потен­циалов для всех металлов. Более отрицательные значения потенциалов соответству­ют более реакционноспособным металлам (см. табл. 1).

Например, в соответствии с рядом напряжений олово благороднее железа.

Fe²⁺ +Sn-> Sn²⁺ + Fe

Коррозия двух контактирующих поверхностей зависит не только от того, на­сколько они отстоят друг от друга в электрохимическом ряду, но также и от отноше­ния площадей их поверхностей.

Таблица I

Стандартные потенциалы реакций

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И рН  НА СКОРОСТЬ КОРРОЗИИ

Если скорость коррозии контролируется диффузией кислорода, то для данной концентрации кислорода скорость реакции приблизительно удваивается при повы­шении температуры на каждые 300 °С. В открытом сосуде, из которого кислород может улетучиваться, скорость коррозии увеличивается с ростом температуры до 80 °С, а затем падает до очень низкого значения при закипании воды В закрытой системе кислород не может улетучиваться, поэтому скорость коррозии продолжает расти с повышением температуры до тех пор, пока весь кислород не будет израсхо­дован (рис. 6).

В пределах рН= 4-10 скорость коррозии определяется только скоростью диффу­зии кислорода к поверхности металла. Независимо от величины рН воды в указан­ных пределах поверхность железа всегда контактирует со щелочными растворами

В кислой среде (рН < 4а) пленка оксида железа растворяется, и значение рН на поверхности железа снижается. Увеличение щелочности среды (рН > 10) вызывает

возрастание рН на поверхности железа. Скорость коррозии при этом уменьшается, так как железо пассивируется.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

При изучении потерь от коррозии используется весовой метод, позволяющий вы­держать исследуемый образец в коррозионно-активном водном растворе в течение 7 суток. Для этой цели студенту предстоит получить у преподавателя два образца сплавов: один стальной образец и второй образец цветного металла. Далее проделываются следующие операции:

1)  полученные образцы маркируются;

2)  после этого делается запись в рабочем журнале;

3)  образец подвергается шлифованию;

4)  шлиф после травления с помощью металлографического микроскопа изучает­ся с целью выявления микроструктуры, фотографируется и изготавливается микро­фотография. Далее шлиф взвешивают;

5)  производится измерение твердости по Бринелю;

6)  приготавливается раствор для изучения потерь от коррозии;

7)  шлиф погружается в раствор и оставляется в нем на 7 суток;

8)  по истечении этого срока шлиф извлекается из раствора, промывается, сушит­ся и взвешивается;

9)  с помощью специальных реактивов с поверхности шлифа снимается коррози­онный слой, измеряется твердость по Бринелю и шлиф фотографируется;

10)  подсчитываются потери от коррозии, скорость коррозии в Г/м^гсут и мм/год;

11)  составляется подробный отчет.

Таблица 2 Размеры образца

№ образ­ца	Марка	H,мм	h,мм	R,мм	r,мм	S,мм
1	Сталь 45	19	4,5	2,4	1	367,427
2	Латунь	20	5	2,5	1	404,375

Таблица 3

Результаты испытаний образцов на коррозию в 3-х % растворе NaCl

№ образ­ца	Материал	Масса образца, г		Убыль	Потери от коррозии, г/м 2сут	Скорость коррозии, мм/год
		до испытания	после ис­пытания
1	Сталь 45	2,76554	2,72595	0,03959
2	Латунь	3,13047	3,12915	0,00132

УРАВНЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ ОТ КОРРОЗИИ И СКОРОСТИ КОРРОЗИИ

1. Потери от коррозии определяются из уравнения

                       где М_к - потери металла от коррозии, г/м сут;

                      ∆m - изменение массы образца до и после испытаний, г;

S - площадь поверхности образца, см²;         

                      t - время испытания на коррозию, сут., (принимается по заданию преподавателя).

М_k1 = 0,03959/367,427*7 = 1,53*10^-5 гр/мм² сут

М_k2 = 0,00132/404,375*7 = 0,04*10^-5 гр/мм² сут

2. Скорость коррозии определяется по уравнению:

                               где Р - плотность 3%-ного раствора NaCl при 20 °С (принимается Р = 1,02 г/см³);

V_k - скорость коррозии, мм/год.

V_k1 = 0, 0416 мм/сут

V_k2 = 0, 001 мм/сут

Вывод: в ходе данной работы я изучил потери ме­талла от коррозии в различных средах путем измерения механических свойств об­разцов до и после выдержки их в агрессивных средах (водных растворах в течение 3-7 суток), а также с помощью оптических микроскопов я определил структуру сплавов в процессе коррозионного разрушения и до него.