Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2018

Розмір шрифту: 
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ НАНЕСЕНИЕ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ ВОЛЬФРАМОВЫХ ПОКРЫТИЙ НА ТИТАН
В. Р. Пекельный, А. А. Золотухин, А. И. Габ, В. В. Малышев

Остання редакція: 2018-05-05

Тези доповіді


Гальваническое осаждение вольфрама на титановые образцы марки ВТ 1-0 осуществляли методом высокотемпературного электрохимическогосинтеза из расплавов 95 мол. % Na2WO4 – 5 мол. % WО3 при температуре 850…900 оС и катодной плотности тока 0,04…0,12 А/см2 в воздушной атмосфере. Максимальная толщина покрытия – 500 мкм.

Для получения сцепленных покрытий необходимо было устранение оксидных фаз титана. Поэтому, перед осаждением вольфрама на титан последний подвергался никелированию из водных растворов или поверхностному азотированию в атмосфере нагретого до 600…700 оС азота. Микротвердость вольфрама составляла 4,0…4,2 ГПа.

Коррозионные испытания проводили в растворе серной кислоты (9,5 м.д.) при 70…80 оС, регистрируя во времени изменение потенциала и скорости коррозии. Скорость коррозии определяли фотоколориметрически (по количеству титана и вольфрама в растворе). Также изучали анодную и катодную поляризацию титана, вольфрама и титана с вольфрамовым покрытием при скорости развертки 50 мВ/с. Все потенциалы пересчитаны относительно нормального водородного электрода.

Потенциал коррозии титана с покрытием вольфрама существенно возрастает: с                        -(0,59…0,61) до (0,26…0,31) В, переходя в пассивно-активную область титана, и всего лишь на 0,02…0,04 В не достигая потенциала коррозии вольфрама. Фотоколориметрический анализ раствора проводили через 5, 10, 15 и 20 ч испытаний. Средняя скорость растворения титана, рассчитанная за эти промежутки времени, для образца с покрытием постоянна и составляет 0,005…0,01 г/(м2·ч). Скорость же растворения титана при потенциале свободной коррозии равнялась 19,1…19,3 г/(м2·ч). В результате нанесения покрытия скорость растворения титана уменьшается в 2000…4000 раз. Скорость растворения титана без покрытия при потенциале, устанавливающемся на образцах с вольфрамовым покрытием (300…310 мВ), составляла 0,41…0,50 г/(м2·ч).

Средняя скорость коррозии вольфрама из покрытия с увеличением длительности коррозионных испытаний уменьшалась с 0,03…0,04 г/(м2·ч) в первые 5 ч до 0,007…0,011 г/(м2·ч) через 20 ч. Подобное изменение средней скорости коррозии во времени было также обнаружено при изучении коррозионно-электрохимических свойств вольфрама в растворах серной и соляной кислот различной концентрации.

Согласно кривым анодной поляризации, потенциал свободной коррозии титана в условиях эксперимента составляет -(0,59-0,61) В. Он характеризуется областью активного растворения с относительно низким критическим потенциалом пассивации -(0,27…0,29) В) и большим критическим током. Для образца вольфрама область активного растворения отсутствует, и он пассивен вплоть до потенциала перепассивации. Кривая анодной поляризации титана с вольфрамовым покрытием подобна кривой для вольфрамового образца и практически совпадает с ней при поляризации более 0,1 В. Потенциал образца с покрытием близок к потенциалу перепассивации вольфрама. Анодный ток в пассивной и транспассивной областях обусловлен, в основном, окислением вольфрама.

Согласно катодным поляризационным кривым, эффективность катодных процессов на вольфрамовом образце и титане с покрытием из него значительно выше, чем на непокрытом титане.

Катодная кривая вольфрама пересекает анодную кривую практически в самом начале активно-пассивной области. Поэтому при соизмеримых площадях вольфрамовый катод не способен завершить пассивацию титанового анода. Катодная кривая вольфрамового покрытия пересекает анодную кривую титана в непосредственной близости от пассивной области. Поэтому покрытие как катод более эффективно.


Full Text: PDF