Obrabotka Metallov 2010 No. 3

¬®¬°¨ ª£°©©¬ °£³«¬©¬¡¦½ хлоридных растворах (кривые 1 – 3 ) происходит со значительными участками торможения процесса в области потенциалов J = 2...3 В и J = 4 – 8 В соот- ветственно. Увеличение поляризации анода ведет к снижению плотности тока – одной из основных ха- рактеристик скорости электрохимического растворе- ния. Вероятно, это связано с образованием на поверх- ности анода окисной пленки. Несмотря на неболь- шую толщину (порядка 30...50 Å) окисные пленки обладают значительным омическим сопротивлением, что приводит к переходу металла в пассивное состоя- ние [3]. Дальнейшее увеличение потенциала ведет к снижению плотности тока , что позволяет говорить о переходе металла в пассивное состояние, характери- зующееся замедлением процесса растворения. Таким образом, растворение твердого сплава в растворах NaNО 3 , Nа 2 S0 4 и NаС1 имеет схожий ха- рактер и сопровождается пассивационными явления- ми. К торможению процесса растворения приводит пассивация одной из составляющих твердого сплава. Поэтому особенности анодного растворения твердо- го сплава ВК8 изучали по поляризационным характе- ристикам анодного поведения его компонентов. На поляризационных кривых, полученных в ней- тральных электролитах, наблюдается несколько ха- рактерных участков: А – растворение твердого спла- ва; В – область активного растворения; С – область пассивного растворения; D – область вторичной ак- тивности; Е – вторичной пассивности; F – пассива- ции сплава. На участке А происходит растворение вольфрама, так как растворение кобальта начинается с больших значений потенциала. На участке В идет активное рас- творение сплава, преимущественно за счет связующей фазы. В начале участка С поверхность покрывается плотной пленкой из продуктов анодного растворения карбидной фазы. Травление осуществляется через от- дельные поры, при этом наступает пассивация. Затем наблюдается перестройка пассивирующей пленки, меняется ее состав, она становится более рыхлой и покрывается сплошной сеткой трещин. При дальнейшем росте потенциала (область D ) поверхность образца покрывается толстой рыхлой пленкой, растворение локализуется в трещинах и наступает активация процесса за счет газовыделе- ния. Плотности тока, достигаемые на этом участке, в 2–3 раза выше, чем на первом участке активности. В области D влияние скорости массопереноса и кон- центрации ионов электролита наиболее ярко выраже- но, чем в области В . Данная картина схожа с той, кото- рая наблюдается при растворении чистого кобальта. В области Е сплав покрывается плотной пленкой, диффузия компонентов раствора и продуктов раство- рения через нее затруднена. На участке F сплав пас- сивируется. Скорость анодного процесса в значительной мере определяется составом сплава, а также характером связи компонентов в нем (химическое соединение, твердый раствор, механическая смесь) [4]. Твердый сплав ВК8 представляет собой гетерогенную систе- му, в состав которой входят карбид вольфрама (WC) и кобальт (Со), находящиеся как в твердом растворе, так и в отдельных химических соединениях. По ре- зультатам поляризационных исследований анодного поведения твердого сплава ВК8 невозможно опреде- лить влияние каждого элемента, входящего в его со- став, на растворение всей композиции в целом. В свя- зи с этим необходимо проведение поляризационных исследований модельных материалов в выбранных растворах электролитов. Особенностью анодного поведения вольфрама в растворах нейтральных солей является наличие участка активного растворения (рис. 2, кривые 1 – 3 ) в области значения потенциалов J = 0,5...2 В и даль- нейшего торможения процесса растворения вплоть до значений потенциала J = 8 В. Это объясняется возникновением на поверхности анода при потенци- але свыше J = 2 В (рис. 2) окисных пленок, представ- ляющих собой соединения вольфрама с кислородом W 2 О 5 и WO 3 , что всегда свидетельствует о глубоком торможении процесса [5]. Рис. 1. Анодные поляризационные кривые твердого сплава ВК8 в 10 %-х водных растворах электролитов: 1 – NaNО 3 ; 2 – NаС1; 3 – Nа 2 S0 4 Рис. 2. Анодные поляризационные кривые вольфрама в 10 %-х водных растворах электролитов: 1 – NaNО 3 ; 2 – Nа 2 S0 4 ; 3 – NаС1