Антикорозійні конверсійні покриття на сталевих зразках, отриманих із водних розчинів на основі триполіфосфату натрію

Рисунок 2.23 -- анодна поляризаційна крива електроду з покриттям, нанесеним у розчині 12 (мас. %) Na₅P₃O₁₀ при потенціалі першої площадки пасивації, Е= - 87 мВ, знята у 0,1нNa₂SO₄

Рисунок 2.24-- анодна поляризаційна крива електроду з покриттям, нанесеним у розчині 12 (мас.%) Na₅P₃O₁₀ при потенціалі другої площадки пасивації, Е= + 619 мВ, знята у 0,1нNa₂SO₄

Для порівняння була знята поляризаційна крива електроду, на який не наносили конверсійні покриття. На анодній кривій (рис. 2.22) можна вказати площадку зниження швидкості розчинення при потенціалах від +250 до 1750мВ, густина струму пасиваційної площадки приблизно дорівнює 1,5 А/дм². Імовірно, в цьому випадку гранична густина струму пояснюється загальмованим відводом продуктів корозії, або утворення нестійкої окисно-сольової плівки.

Конверсійні покриття, нанесені при потенціалах першої та другої площадок, показали різні антикорозійної властивості.

Для конверсійного покриття отриманого при - 87 мВ (перша площадка) спостерігається чітко виражена площадка пасивації в межах потенціалу: +550 ч 1500мВ. Густина струму пасивації приблизно рівнялась 1,25 А/дм², в порівнянні з поляризаційною кривою не обробленого зразку можна сказати, що отримана плівка істотних антикорозійних властивостей не має, однак потрібно відзначити, що густина струму пасивації для необробленого зразка зростає з підвищенням потенціалу, то для зразку з конверсійним покриттям (першої площадки), спостерігається зменшення її до 1А/дм², тобто швидкість розчинення зменшується та захисні властивості плівки підвищуються (рис.2.23).

Конверсійне покриття нанесене при Е=+619мВ (друга пасиваційна площадка) має сильні захисні властивості. В межах потенціалу від 500 до 1300мВ, густина пасиваційного струму лише 0,2 А/дм². В межах потенціалу: +1300 ч +1500мВ постерігається повна пасивація.

2.2.3 Вплив додаткових компонентів розчину

В якості домішок до ТПФ Na використовувалися: 2%Al(OH)₃, 2%Na₂B₄O₇, 0.5%гліцерин.

Рисунок 2.25 - анодна поляризаційна крива знята у 12%Na₅P₃O₁₀+0.5%гліцерин

Рисунок 2.26 - анодна поляризаційна крива знята у 12%Na₅P₃O₁₀+2%Al(OH)₃

Рисунок 2.27 - анодна поляризаційна крива знята у 12%Na₅P₃O₁₀+2%Na₂B₄O₇

Додавання в розчин 2% Al(OH)₃ та 0,5% гліцерину до 12% Na₅P₃O₁₀ картину змінює лише наявністю розширеної «нульової» площадки пасивації, однак додавання гліцерину зміщує потенціал утворення площадок пасивації приблизно на 150мВ в негативну сторону (рис. 2.25).

Додавання 2% Al(OH)₃ (рис. 2.21) призводить до звуження перших двох пасивацій них площадок. Площадка повної пасивації спостерігається в межах потенціалу від 0 до +1250мВ, тобто пасивація наступає раніше, імовірно Al(OH)₃ впливає на склад конверсійного покриття, можливо входить у його структуру.

Рисунок 2.28 - анодна анодна поляризаційна крива електроду з покриттям, нанесеним у розчині 12%Na₅P₃O₁₀+0.5%гліцерин, знята у 0,1нNa₂SO₄

При додаванні 2% Na₂В₄O₇ (бури) (рис. 2.27) анодного розчинення металу не спостерігається зовсім до потенціалу 1250мВ. Слід вказати, що при знятті анодних поляризаційних кривих електрод до розгортки потенціалу витримувався до більш менш сталого значення компромісного потенціалу, імовірно, конверсійне покриття встигало утворюватися ще до початку зняття анодної кривої. Можна висловити припущення, що конверсійні покриття, отриманні в цьому розчині будуть мати кращі захисні властивості.

Рисунок 2.29 - анодна поляризаційна крива електроду з покриттям, нанесеним у розчині 12%Na₅P₃O₁₀+2%Al(OH)₃, знята у 0,1нNa₂SO₄

Рисунок 2.30 - анодна поляризаційна крива електроду з покриттям, нанесеним у розчині 12%Na₅P₃O₁₀+2%Na₂B₄O₇, знята у 0,1нNa₂SO₄

При додаванні 2% А1(ОН)₃ в розчин 12%Na₅P₃O₁₀, (рис. 2.29), конверсійне покриття також має сильні захисні властивості, при чому повна пасивація спостерігається при потенціалах +900ч1700мВ.

Додавання 0,5%гліцерину (рис. 2.28), навпаки зменшує захисні властивості конверсійного покриття, можливо зменшуючи його зчеплення з основою, або роблячи його менш щільним. Площадка повної пасивації спостерігається у вузькому інтервалі потенціалу: +1500 ч +1700мВ.

Додавання 2%Na₂B₄O₇ (бури) не суттєво, але знижує захисні властивості: на поляризаційній кривій спостерігається площадка пасивації в потенціалах від +750 до 1750мВ, однак пасивація не є повною та струм пасивації збільшується, при потенціалах більше +1250мВ (рис. 2.30).

Деяке протиріччя між анодною поведінкою сталі 05кп в розчині 12%Na₅P₃O₁₀+2%Na₂B₄O₇ та захисними властивостями плівки, отриманої в цьому розчині на цій же сталі пов'язане з нерівномірністю нанесення покриттів.

ВИСНОВКИ

1. Досліджена поведінка низьковуглецевої сталі марки 05 кп у водному розчині 12 (мас.%) триполіфосфату натрію.

2. Показано трьохступеневий механізм утворення пасиваційної плівки в розчині, запропоновано наступний механізм: на «нульовій» пасиваційній площадці утворюється адсорбційна плівка, яка на першій площадці переходить в плівку малорозчинного триполіфосфату заліза, який при потенціалі другої пасиваційної площадки самоущільнюється та можливо змінює свій склад.

3. Проведено нанесення покриття при потенціалах пасивацій них площадок в потенціостатичному та потенціодинамічному режимах, та вивчені їх властивості.

4. Показано, що найкращі корозійні властивості має покриття отримане при потенціалі другої площадки пасивації в потенціодинамічному режимі.

5. Виміряна маслоємність нанесеного покриття 7,67-9,70 г/м², що вказує на доцільність використання конверсійного покриття із водних розчинів триполіфосфату натрію для волочіння.

6. Досліджено анодну поведінку сталі 05 кп в розчинах ТПФ з добавками:

2% А1(ОН)₃, 0,5%гліцерину, 2%Na₂B₄O_7. Нанесено покриття в потенціодинамічному режимі в цих розчинах та вивчені їх захисні властивості. Показано, що найкращою добавкою серед використовуваних являється гідроксид алюмінія.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Юхневич Р., Богданович В., Валашковский Е., Видуховский А. Техника борьбы с коррозией. Часть 1,2. Пер. с польск. / Под ред. А.М. Сухотина. - Л.: Химия, 1980.- 224 с.

2. Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику. -Л.: Химия, 1985. -456с.

3. Тодт Ф. Коррозия и защита от коррозии. - М.: Химия, 1966.-848с.

4. Розенфельд И.Л., Персианцева В.П. Ингибиторы атмосферной

коррозии. - М.: Наука, 1985.-280 с.

5. Стандарт ISO 8044-1986

6. Антропов Л.И., Макушкин Е.М., Панасенко В.Ф. Ингибиторы коррозии металлов. - К.: Техника, 1985.-183 с.

7. Антропов Л.И. О современном состоянии и об основных направлениях развития работ по созданию ингибиторов коррозии, их производству и внедрению в 1976-1990 гг.- Ростов-на-Дону: Изв. Сев. Кавказ. Центра высшей школы. Сер. Естественные науки, №2. 619 с.

8. Великовский Д.С., Поддубный В.Н., Вайншток В.В. Консистентные смазки. - М.: Химия, 1966.-256 с.

9. Розенфельд И.Л, Ингибиторы коррозии. - М.: Химия, 1977.-352 с.

10. Липкин Я.Н., Штанько В.М. Химическая и электрохимическая обработка стальных труб. - М.: Металлургия, 1974.-216 с.

11. Шахпазов Х. С. Производство метизов. - М.: Металлургия, 1977.-392 с.

12. Акользин А.П. Противокоррозионная защита стали плекообразователями. - М.: Металлургия, 1989. - 189с.

13. Хаин И.И. Теория и практика фосфатирования металлов. - Л.: Химия, 1973.-312 с.

14. Штанько В.М., Григорьева Г.С., Костюк Г.С. - Бюл. Ин-та «Черментинформация», №5,1978, с. 34-35.

15. Кузнецов Ю.И. Современное состояние теории ингибирования коррозии метал лов [Текст] / Кузнецов Ю.И. -М.: Институт физической химии РАН, 2001, с. 122 - 128.

16. Гомеля Н.Д. Исследование процессов коррозии стали в воде [Текст]/Радовенчик В.М., Шутько Г.Л. - Киев.: Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт»,1996, 36 с.

17. Саломахина С.А. Технология производства фосфатных ингибиторов коррозии [Текст]/Роменский А.Я, Гринь Г.И. - Харьков: ГПП «Объединенение Азот». 2002.

18. Вырижок Н.А. Способ защиты и солеотложения [Текст] / Штефан Н.В. - Харьков: ГПП «Объединенение Азот». 2002.

19. Вредные вещества в промышленности. Справочник в 3-х т, т.1,2 / Под общ. Ред. Н.В.Лазарева, Э.Н. Левиной. Ленинград: Химия, 1976. - 547с.

20. Вредные вещества в промышленности. Справочник в 3-х т, т.3 / Под общ. Ред. Н.В.Лазарева, Н.Д. Гадаскиной. Ленинград: Химия, 1977. - 504с.

Размещено на Allbest.ru