Page 11 - Zmist-n5-2015

видно, что рыхлые слои продуктов коррозии в мягкой и водопроводной воде
средней жесткости не обладают защитными свойствами, поскольку не содержат
большого количества карбонатов.

Рис. 2. Зависимость скорости коррозии
стали 20 (I p ) от длительности испытаний
в мягкой (а), жесткой (b), модельной и
водопроводной (с) воде без растворения (1)
и при растворении анодов током 20 mА:
2 – алюминий; 3 – цинк; 4 – магний.

Fig. 2. Corrosion rate of steel 20 (I p ) vs. testing time in model soft (a), hard (b), tap (c) water
without dissolution (1) and with dissolution of anodes (current 20 mA):
2 – aluminum; 3 – zinc; 4 – magnesium.
Анодное растворение электроотрицательных металлов по-разному влияет на
коррозионное поведение стали в зависимости от минерализации воды. Накопле-
ние катионов растворяющихся металлов может способствовать образованию бо-
лее плотных осадков с защитными свойствами, о чем свидетельствует снижение
во времени мгновенных значений I р и существенное уменьшение их колебаний.
Так, при растворении алюминия и цинка в мягкой воде (рис. 2а, кривые 2, 3) зна-
чения I р стабилизируются на уровне 0,5 mm/year, а при растворении магния по-
степенно падают ниже 0,4 mm/ year.
В жесткой воде растворение цинкового или алюминиевого анодов (с инерт-
ным катодом) мало меняет характер зависимости скорость коррозии I р–время
(рис. 2b). Продукты растворения цинка тормозят коррозию только в первый день,
а алюминия – в первые несколько часов испытаний. На вторые сутки растворе-
ние алюминия ускоряет коррозию. Растворение магния существенно ее тормозит.
В водопроводной воде с растворением анодов магния и цинка скорость коррозии
снижается более существенно – до 0,2 mm/year, тогда как с растворением алюми-
ниевого повышается. Таким образом, и степень минерализации воды, и природа
растворяемого анода влияют на образование и модификацию фазовых защитных
слоев. Воздействие минерализации воды на противокоррозионную защиту стали
путем модификации ее поверхности можно объяснить так.
Подщелачивание приэлектродного слоя во время коррозии стали в воде с
кислородной деполяризацией приводит к осаждению гидроксидов и других ос-
новных солей железа и электроотрицательных металлов (Al, Mg, Zn). Наряду с
соединениями растворяющихся металлов и железа осаждается карбонат кальция,
который может иметь различную структуру. Стабильность образованных соеди-
нений зависит от углекислотного равновесия среды.
В высокоминерализованной воде продукты растворения Al и Zn конкуриру-
ют с карбонатами кальция при формировании поверхностных пленок, поскольку
образуют многоядерные аквагидроксокомплексы и мицеллы [5, 6]. Это, возмож-
но, объясняет отсутствие торможения коррозии карбонатами кальция при раство-
рении алюминиевых и цинковых анодов.

10