ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 3 2024 168 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Fe → Fe2++ 2e –, (7) Fe – 2e –+ 2H 2O → Fe(OH)2 + 2H +; Fe2++2Cl−→FeCl 2. (8) На катодном участке вольтамперометрических кривых, отвечающем области от +0,05 В до –0,80 В, фиксируются пики восстановления меди (отмечены черными стрелками на рис. 3), которые смещены друг относительно друга в образцах с различной объемной долей стали. В образце БрАМц9-2 реакция катодного восстановления меди (Cu2+ + 2e –→ Cu) реализуется при самом высоком потенциале E = –0,29 В (отн. Ag/AgCl), а в образце БрАМц9-2 + 50 об. % 06Х18Н9Т – при самом низком: E = – 0,51 В. Закономерно, что при повторных съемках ЦВА наблюдаются те же пики окисления и восстановления меди, что указывает на обратимый характер реакции Cu ⇄ Cu2+ + + 2e –. Помимо этого, в водных растворах можно ожидать протекания следующих катодных процессов, в которых фаза α-Cu будет выступать в качестве восстановителя: O2 + 4е – + 2H 2O → 4OHˉ; (9) O2 + 4H + + 4е– → 4OHˉ; (10) 2H2O + 2е – → Н 2 + 2ОН –; (11) 2H+ + 2е– → Н 2. (12) В образцах, содержащих от 50 до 75 об. % 06Х18Н9Т, электрохимически активными компонентами композита будут выступать фазы γ-Fe, α-Fe и α-Сu. Поэтому справедливо предположить, что в растворе 3,5 масс. % NaCl инициируются реакции, связанные с образованием гальванопары Fe/Cu. В присутствии сильных окислителей (Cl–) оба металла (Fe, Cu), входящие в состав этих фаз, окисляются. В этом случае высвобождающиеся в реакциях (3) и (7) электроны будут захватываться медью, выполняющей в гальванопаре Fe/Cu роль катода ввиду существенной разницы в стандартных потенциалах восстановления (ECu(2+)/Cu = +0,34 В; EFe(2+)/Cu = –0,44 В). Таким образом, из анализа ЦВА следует, что основными процессами на поверхности сформированных композитов (БрАМц9-2 + 06Х18Н9Т) являются анодное окисление меди и железа, образование хлоридов (FeCl2; CuCl2), разряд окислителя (кислорода) и восстановление меди (обратимая реакция). Оценку скорости коррозии образцов проводили с использованием линейной развертки потенциала. В отличие от ЦВА (рис. 3) на поляризационных кривых фиксируются (рис. 4) только необратимые анодные процессы, приводящие к появлению коррозионных разрушений на поверхности рабочих электродов. Для всех типов образцов характерно наличие области пассивного состояния, ограниченной более узким окном потенциалов: от –0,3 В до –0,1 В для исходной бронзы БрАMц9-2 и БрАMц9-2 + + 10 об. % 06Х18Н9Т (рис. 4, а); от –0,4 В до –0,2 В для композитов, содержащих 25, 50 и 75 об. % 06Х18Н9Т (рис. 4, б). Резкое возрастание анодных токов сопровождается интенсивным растворением наружного поверхностного слоя при E = –0,1 В. Важно отметить, что композиты с объемной долей стали ≥ 25 % демонстрируют более низкие значения анодных токов (рис. 4, б), что указывает на формирование на поверхности этих композитов защитной оксидной пленки с выраженными диэлектрическими свойствами. На рис. 5 представлены вольтамперометрические зависимости, перестроенные в логарифмических координатах, этих же образцов в растворе 3,5 масс. % NaCl. Экстраполяция данных -1.2 -0.8 -0.4 0.0 0.4 0.8 1.2 -150000 -100000 -50000 0 50000 100000 150000 200000 250000 Плотность тока (мкА/см2) Потенциал отн. Ag/AgCl (В) БрАМц9-2 БрАМц9-2 – 10% 06Х18Н9Т БрАМц9-2 – 25% 06Х18Н9Т БрАМц9-2 – 50% 06Х18Н9Т БрАМц9-2 – 75% 06Х18Н9Т направление развертки Рис. 3. Циклические вольтамперограммы (20 мВ/c) образцов, полученные в растворе 3,5 масс. % NaCl. Черными стрелками отмечены максимумы плотности тока на катодной ветке, отвечающие реакции восстановления меди Fig. 3. Cyclic voltammograms (20 mV/s) of specimens obtained in 3.5 wt. % NaCl solution. The black arrows indicate peaks of the current density in the cathode branch corresponding to the copper reduction reaction
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1