Механизм аномального растворения сталей

Abstract

Измерены вольт-амперные зависимости, частотные спектры импеданса, зависимости ReZ =f(E) и –ImZ = f(E) для межфазных границ стали 12Х18Н10Т в 4 М Н₂SO₄ при температуре 298 К и стали 10Х20Н9Г6, легированной х % иттрия в 1 М Н₂SO₄ при 298 и 333 К. Установлено, что в этих системах аномальное растворение стали при катодных потенциалах происходит по механизму, подобному механизму Кабанова–Бурштейн–Фрумкина. Представлено доказательство образования на его первой электрохимической стадии одновалентных ионов железа, соответствующих переходам Feads – е  Fe⁺ads. Показано, что активация этого механизма обусловлена восстановлением гидроксоний-ионов по параллельному маршруту на адатомах Feads по механизму Feads + H₃O+ → Fe⁺ads + H + H₂O. Анализ зависимостей ReZ =f(E) и –ImZ=f(E) позволил рассчитать стандартные токи обмена j0 на межфазных границах 12Х18Н10Т в 4 М Н₂SO₄ при 298 К и 10Х20Н9Г6 + + х% Y в 1 М Н₂SO₄ при температурах 298 и 333 К.

Вимірено вольт-амперні залежності для міжфазної межі 12Х18Н10Т—4 М Н₂SO₄ при 298 К і 10Х20Н9Г6 + х% Y—1 М Н₂SO₄ при 298 і 333 К при різному вмісті Y у поверхневому шарі електрода. У цих же системах визначено частотні спектри імпедансу та залежності ReZ =f(E) і –ImZ =f(E). Знайдено, що в цих системах аномальне розчинення сталі при катодних потенціалах відбувається за механізмом, подібним до механізму Кабанова–Бурштейн–Фрумкіна. Вперше експериментально встановлено присутність на його першій електрохімічній стадії одновалентних йонів заліза відповідно до переходу Feads/Fe⁺ads. Показано, що активація цього механізму обумовлена відновленням гідроксоній-йонів по паралельному маршруту на адатомах Feads по механізму Feads + H₃O+ → Fe⁺ads + H + H₂O. Аналіз залежностей ReZ =f(E) і –ImZ=f(E) дає можливість розрахувати стандартні токи обміну j0 міжфазних меж 12Х18Н10Т– 4 M Н₂SO₄ при 298 К і 10Х20Н9Г6 + х % Y—1 M Н₂SO₄ при 298 і 333 К.

Voltage-current characteristics have been measured for interphase boundary 12Х18Н10Т/Н₂SO₄—4 М at 298 K and 10Х20Н9Г6 + х % Y/Н₂SO₄–1 М at 298 and 333 K with different content of Y in the surface lay- er of electrode. For these systems, frequency spectra of impedance and dependences ReZ =f(E) и –ImZ=f(E) have been measured. It was ascertained that anomalous dissolution of steel in these systems at cathode potentials takes place by mechanism similar to one of Kabanov– Burshtein–Frumkin. For the first time, formation of onevalent ions which correspond to transition Feads/Fe⁺ads was experimentally determined at its first electrochemical stage. It was ascertained that activation of this mechanism is governed by reconstruction of hydroxonium ions at adatoms Feads in parallel path by mechanism Feads + H₃O+ → Fe⁺ads + H + H₂O. Analysis of dependences ReZ =f (E) and –ImZ=f(E) allowed to calculate standard exchange currents j0 on interphase boundaries 12Х18Н10Т/Н₂SO₄—4 М at 298 K and 10Х20Н9Г6 ++ х % Y/Н₂SO₄—1 М at 298 and 333 K.