Анодне оксидування сталі AISI 304 в кислих розчинах.
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.3.56.2018.09Ключові слова:
Нержавіюча сталь, поляризація, анодні оксидні плівки, морфологія, імпедансАнотація
Дослідження закономірностей анодного оксидування нержавіючої сталі в кислих розчинах, важливе, оскільки вони мають практичну значимість у
технологіях таких, як обробка поверхні матеріалів та електрохімічний захист від корозії металів та сплавів. Метою даної роботи є
дослідження впливу вмісту електроліту на анодне розчинення нержавіючої сталі, морфологію, мікротвердість, електричний опір
ізоляції та загальний імпеданс одержаних оксидних покриттів. Кінетику процесу анодного розчинення досліджували методом лінійної
вольтамперометрії в потенціодинамічному режимі при швидкості розгортки потенціалу 2 мВ/с. Мікротвердість визначали за
допомогою мікротвердомера ПМТ-3 та комп´ютерної обробки результатів. Електричний опір ізоляції оксидних покриттів вимірювали
тераометром Е6-13А. Анодні поляризаційні залежності, одержані із молібден-, цирконій-, алюміній-, титанвмісних електролітів,
показали, що введені сполуки в сульфатну кислоту та хлориду натрію збільшують анодні струми в активній області, розширюють
область активного розчинення та збільшують пасивну область, що є підставою для формування захисних оксидних плівок на
нержавіючій сталі. Дослідженнями морфології виявлено, що додавання сполук вентильних металів до сульфатного розчину та хлориду
натрію, таких як молібден, титан, цирконій, алюміній, призводить до зменшення розмірів глобул на поверхні сталі. Доведено, що
оксидування сталі зменшує мікротвердість покриттів. Методом імпедансної спектроскопії досліджено захисні властивості оксидних
покриттів на сталі, одержаних анодним оксидуванням. Встановлено, що введення сполук молібдена, цирконію призводить до різкого
збільшення електричного опору ізоляції, тому одержані покриття демонструють високі діелектричні властивості.
Завантаження
Посилання
Bellezze, T., Roventi, G., Quaranta, A., Fratesi, R. (2008). Improvement of pitting corrosion resistance of AISI 444 stainless steel to make it a possible substitute for AISI 304L and 316L in hot. Materials and Corrosion, 59(9), 727–731.
Taveira, L.V., Montemor, M.F., Da Cunha, Belо M., Ferreira, M.G., Dick, L.F.P. (2010). Influence of incorporated Mo and Nb on the Mott-Schottky behaviour of anodic films formed on AISI 304L. Corrosion Science, 52, 2813–2818.
Ibrahim, M.A.M., Abd, El Rehim S.S. & Hamza, M.M. (2015). Potentiodynamic polarization behavior of some austenitic stainless steel AISI samples of different molybdenum contents in H2SO4 solutions. Arabian Journal of Chemical and Environmental Research, 2(2), 37–50.
Alar, V., Žmak, I., Runje, B., Horvatić, A. (2016). Development of Models for Prediction of Corrosion and Pitting Potential on AISI 304 Stainless Steel in Different Environmental Conditions. Int. J. Electrochem. Sci, 11, 7674–7689.
Mirzoev, R.A., Davydov, A.D. (2013). Anodic processes of electrochemical and chemical processing of metals. Publishing house of the Polytechnic University, St. Petersburg, 382.
Kanunnikova, N. A., Shtefan, V. V., Smirnova, A. Yu. Anodic behavior of titanium in Zr-and Mocontaining solutions. X World. Sciences - Pract. conf. magіstrantiv that aspirants: zb. tez add. mіzhnar. Science.-Pract. conf. ChІІІ, Kharkiv, 05-08 April 2016r. NTU "KhPI", 2016. P. 225–226.
Amaral, C.C.F., Ormiga, F., Gomes, J.A.C.P. (2016). Electrochemical-induced dissolution of stainless steel files. International Endodontic Journal, 48, 137–144.
Мorales, А., Hevia, J., Santis, D., Cifuentes, G. (2009). Anodic electrolytic dissolution of copper sulphides precipitated from ammoniacal leaching media. J. Chil. Chem. Soc, 54 (2), 119–122.
Balamut, N. S., Shtefan, V. V., Kanunnikova, N. A. (2018). Anodic behavior of steel 08Х18Н10 in chloride solutions. Information technologies: science, engineering, technology, education, health (P. ІІ, p.186). Kharkiv: NTU"KhPI", 186.
Shtefan, V. V., Epifanova, A. S., Manuilov, A. M. and etc. (2016). Voltammetry d4 – d10 metals. Modern electrochemical technologies and equipment, Minsk: BSTU, 335.
Ajeel, Dr. Sami A., Abdul-Hussein, Basheer A., Baker, Yaqoob M. (2013). Electrochemical measurements of anodizing stainless steel type aisi 304. Journal Impact Factor, 4 (3), 63–74.
Loto, R.T., Joseph O. O. and Akanji, O. (2015) Electrochemical corrosion behaviour of austenitic stainless steel (type 304) in dilute hydrochloric acid solution. J. Mater. Environ. Sci, 6(9), 2409–2417.
. Umoru, L.E., Afonja, A.A., and Ademodi, B. (2008). Corrosion Study of AISI 304, AISI 321 and AISI 430 Stainless Steels in a Tar Sand Digester. Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 7(4), 291–299.
Shtefan, V. and etc. (2018). Influence of chloride on the anode dissolution of aisi 304 steel. Science, research, development. Technics and technology: monografia pokonferencyjna, Rotterdam.–Warszawa: Diamond trading tour, 11, 62–64.
Liu, S., Gao, S. Y., Zhou, Y. F., Xing, X. L., Hou, X. R. and etc. (2014). Research on The Microstructure Evolution of Austenite Stainless Steel by Surface Mechanical Attrition Treatment. Mater. Sci. Eng., 617, 127−138.
Huang, H. W., Wang, Z. B., Lu, J., Lu, K. (2015). Fatigue Behaviors of AISI 316L Stainless Steel with a Gradient Nanostructured Surface Layer. Acta Mater, 87, 150−160.
Chui, P., Sun, K., Sun, C., Yang, X., Shan, T. (2011). Effect of Surface Nanocrystallization Induced by Fast Multiple Rotation Rolling on Hardness and Corrosion Behavior of 316L Stainless Steel. Appl. Surf. Sci., 257, 6787−6791.
Fattah-Alhosseini, A., Farahani, H. (2013). Electrochemical behavior of AISI 304 stainless steel in sulfuric solution: effects of acid concentration. Iranian Journal of Materials Science & Engineering, 10(4), 31–42.
Shtefan, V., Kanunnikova, N., Pilipenko, A., Pancheva, H. (2019) Corrosion Behavior of AISI 304 Steel in Acid Solutions. Materials Today: Proceedings. 6(P2), 149–156.
Stoynov, Z.B., Grafov, B.M., Savova-Stoynova, B., Elkin, V.V. (1991). Electrochemical impedance. M.: Science., 336.
