Курсовая работа (т): Дослідження протикорозійних властивостей електрометалізаційних алюмінієвих покриттів
5.2 Електрохімічні методи досліджень
захисних покрить
Електрохімічні дослідження швидкості
корозії сталі 20 у розчині NACE показали, що потенціал електрода набуває
негативнішого значення порівняно з таким у розчині без сірководню (5% NaCl +
0,5% CH3COOH), швидкість корозії при цьому зростає більш ніж на порядок.
Змішення електродного потенціалу (~ 41 мВ) зумовлене суттєвим збільшенням
швидкості анодного процесу порівняно з катодним (рис. 4).
Рис.4 - Поляризаційні криві сталі 20
у розчинах NACE (1, 1’) та 5% NaCl + 0,5% CH3COOH (2, 2’)
У морській воді з сірководнем та без
нього потенціал сталі 20 практично не змінюється, а швидкість корозії у
морській воді без сірководню суттєво вища (у 7 разів) (табл.1). В цьому випадку
зміна швидкості корозії зумовлена зміною кисневої деполяризації на водневу,
ефективність якої в околі потенціалу корозії є меншою.
Рис.5 - Поляризаційні криві сталі 20
у морській воді (1,1l) та насиченому розчині сірководню у морській
воді (2,2l)
Спостерігається також зменшення швидкості анодного процесу, що зумовлено утворенням на поверхні сталі сульфідів (рис. 5, крива 2l).
Відомо, що алюміній у водних
розчинах сульфідів не утворює, тому наявність сірководню у розчинах не мала б
суттєво впливати на його електродний потенціал та швидкість корозії. У розчинах
NACE та 5% NaCl + 0,5% CH3COOH, рН яких приблизно однакове, значення
електродного потенціалу для металізаційного алюмінієвого покриття практично не
відрізняються, однак швидкість корозії у розчині NACE зростає ~ на 45% (табл.
1). Це зумовлено переважно підвищенням ефективності катодного процесу.
Таблиця 1 Значення електродного потенціалу та швидкості корозії в різних розчинах
|
Середовище |
pH |
Потенціал електрода Е(н), В |
Швидкість корозії, (мА/см2)/(г/м2×год) |
||
|
|
|
Al покриття |
Ст. 20 |
Al покриття |
Ст. 20 |
|
5% NaCl + 0,5% H3COOH |
2,7 |
-0,484 |
-0,385 |
0,012/0,0403 |
0,010/0,1045 |
|
NACE |
2,95 |
-0,486 |
-0,421 |
0,019/0,0638 |
0,133/1,3896 |
|
Морська вода |
6,4 |
-0,595 |
-0,472 |
4×10-4/0,0013 |
0,014/0,1463 |
|
Морська вода + H2S(нас.) |
4,0 |
-0,501 |
-0,477 |
7×10-4/0,0024 |
0,002/0,0209 |
Рис.6 - Поляризаційні криві
алюмінієвого покриття на сталі 20 у середовищі NACE (1,1l) та 5%
NaCl + 0,5% CH3COOH (2,2l)
У морській воді за додавання
сірководню потенціал алюмінієвого покриття зсувається в сторону додатніших
значень, а швидкість корозії зростає на 75 % (табл.1). Для алюмінієвого
покриття у морській воді за додавання сірководню зростає швидкість катодного та
анодного процесів, однак швидкість катодного - у більшій мірі, ніж анодного,
тому потенціал електрода зсувається в сторону додатніших значень (рис.7).
Рис.7 - Поляризаційні криві
алюмінієвого покриття на сталі 20 у морській воді насиченій сірководнем (1,1l)
та без нього (2,2l)
ВИСНОВКИ
. Корозія алюмінію - руйнування металу під впливом навколишнього середовища. 2. На корозійну тривкість алюмінію впливає безліч факторів: чистота металу, корозійне середовище, концентрація агресивних домішок у середовищі, температура.
. Існує кілька методів нанесення алюмінієвих покриттів, і вибір методу залежить значною мірою від того, які функції в основному має виконувати покриття - захисні або декоративні.
. Алюмінієві покриття наносили на зразки зі сталі 20 методом електродугового напилення.
· У морській воді з сірководнем та без нього потенціал сталі 20 практично не змінюється, а швидкість корозії у морській воді без сірководню суттєво вища. В цьому випадку зміна швидкості корозії зумовлена зміною кисневої деполяризації на водневу.
· Для алюмінієвого покриття у морській воді за додавання сірководню зростає швидкість катодного та анодного процесів, однак швидкість катодного більша, ніж анодного
. Зразки з алюмінієвими покриттями показали високу корозійну тривкість у всіх випробувальних середовищах. Алюмінієві покриття, нанесені методом електродугового напилення на сталь 20, можна рекомендувати для захисту металевих поверхонь в кислих та нейтральних сірководневих середовищах.