ОСОБЕННОСТИ КАТОДНЫХ И АНОДНЫХ РЕАКЦИЙ НА УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЛУБИНЫ ПОГРУЖЕНИЯ В НЕЙТРАЛЬНЫЙ РАСТВОР

Abstrakt

Исследование влияния глубины погружения образцов на скорость коррозии стали Ст3 в 3 % растворе NaCl. Моделирование атмосферной коррозии (влажной и мокрой) проводили погружением образца стали Ст3 размером (50×10×2) мм в нейтральный раствор 3 % NaCl на разную глубину. Подведением нижней границы рабочей поверхности образца до уровня раствора (около 0 мм) моделировали влажную коррозию, погружением на глубину 2 мм (до верхней границы) – мокрую коррозию, на 10 мм от верхней границы – объем электролита. Разработанный метод позволил проводить электрохимические исследования методом поляризационных кривых. Поляризационные кривые снимали в потенциодинамическом режиме со скоростью развертки потенциала 5∙10^-4 В/с. Рабочим электродом служил образец из стали Ст3 размером (10×50×2) мм. На образце выделяли рабочую поверхность (10×2) мм, остальную часть поверхности изолировали неэлектропроводным лаком. Представлены результаты исследования влияния глубины погружения образцов в раствор электролита на скорость коррозии стали Ст3. Погружение образцов в 3 % раствор хлорида натрия на глубину от 0 до 10 мм позволило смоделировать условия влажной и мокрой атмосферной коррозии металла. На основе определения скорости частных электродных реакций, протекающих на электроде, было установлено, что скорость коррозии стали Ст3 определяется величиной предельного диффузионного тока. Показано, что с уменьшением глубины погружения величина предельного тока увеличивается примерно в четыре раза. Установлено, что скорость катодной реакции зависит, как от градиента концентрации кислорода в слоях раствора, находящихся на разном расстоянии от границы раствор/воздух, так и от скорости его диффузии к поверхности металла. Поскольку метод поляризационного сопротивления позволяет измерять токи, более низкие, чем токи восстановления кислорода в тонких пленках раствора, его можно использовать для оценки скорости атмосферной коррозии стали. На основе моделирования влажной и мокрой коррозии установлено влияние изменения глубины погружения образцов на скорость катодной реакции на стали Ст3 в 3 % растворе хлорида натрия. При уменьшении глубины погружения от 10 до 0 мм плотность катодного (предельного диффузионного) тока увеличивается от 0,51 до 2 А/м². Предложенный метод моделирования атмосферной коррозии можно использовать для электрохимических исследований в тонких пленках влаги разной толщины, образующихся на поверхности образцов металлов и электродов датчиков. Показана возможность применения метода поляризационного сопротивления в атмосферных условиях