Способ контроля пористости металлических покрытий нанесенных на металлическую основу

Способ контроля пористости металлических покрытий нанесенных на металлическую основу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛИСАПЙЕ

И З О Б Р Кт Г К и Я "" 7" 4З4

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 070775(21) 2154195/18-25 (51}М. Кл. с присоединением заявки Ио

С 01 М 13/00

ГОсударственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53} УДК 533.15.082 (088. 8) Опубликовано 2501,80. Б?оллетень Но 3

Дата опубликования списания 28,01,80 (72} Авторы изобретения

В, П. Панчешная, В, Г, Приходченко и И. Л. Ганкина (71} Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПОРИСТОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ПОКРЫТИЙ, НАНЕСЕННЫХ НА МЕТАЛЛИЧЕСКУЮ

ОСНОВУ

Изобретение относится к области исследов ания пористости (сплошности ) . гальванических и металлокерамических покрытий, получаемых как методом г электролиза, так и методами порошковой металлургии, в частности, термодиффузионнвм способом.

Известен универсальный электрографический метод, по которому металл основы при взаимодействии с определенными электролитами образует окрашенные продукты коррозии. Последние в виде отдельных точек на фотобумаге после ее контактирования с ис- 1 следуемым образцом и проявления указывают на размер и расположение пор на поверхности образца. Известны более чувствительные методы: метод газопроницаемости и Фотографический

20 (рентгеноструктурный), необходимым условием которых является снятие покрытия с образца, что не всегда приемлемо. Хорошие результаты дает применение адсорбционного метода, основанного на способности пористой пленки адсорбировать газообразное или жидкое вещество, не вступающее с ней в химическое взаимодействие. Метод дает воз?ложность определять поры по их эффективн?»,. радиусам с пределом до 20 †: 400 А (1) .

Однако этот метод требует применения сложного устройства, не всегда удобного в заводских условиях.

Хорошей чувствительностью обладает радиохимический метод с осаждение?л пскрытия из раствора соли метал- ла с добавлением изотопсв =-того же металла с последующим снятием радиографических снимков.

Однако, этот метод также предполагает последуицее снятие меченного покрытия.

Предложенный способ контроля пористости металлических покрытий позволяет определить наличие или отсутствие пор с диаметром до десятых долей ангстрема и, заключается в том, что потенциостатическим методом измеряют скорость растворения металла покрытия и металла основы, находят контрольный интервал потенциалов, в котором скорость растворения основы более скорости растворения металла покрытия в 10-1 0 раз. В указанном контрольном интервале потенциалов находят суммарную скорость растворения образца. По величине отношения

7114 34 суммарной скорости растворения и скорости растворения металла покрытия контролируют пористость.

Сначала снимаются анодные потенциодинамические криные на металле основы и на металле покрытия и определяется потенциал, при котором скорость растворения металла основы не менее чем на порядок превышает скорость растворения металла покрытия.

Затем на исследуемом образце, подлежащем контролю пористости, определяется также с помощью анодной потенциодинамической кривой суммарную скорость растворения металла образца от найденного значения потенциала до потенциала несколько превышающего потенциал конца активационного участка растворения металла основы. Если на этой анодной криной (контрольная кривая) появляется актив ационный участок по интервалу потенциалов сост- 26 нетстнующий активационному участку растворения металла основы, это свидетельствует о наличии пор в покрытии. Размер таких пор в пределе может быть равен даже десятым долям 25 ангстрема, то есть соизмерим с радиусом гидратиронанного иона металла основы. Гидратированные ионы металла основы могут при потенциалах актинационного участка беспрепятстнен— но проникать через поры, что характеризуется появлением кинетического участка растворения металла основы на контрольных кривых, Металл покрытия может находиться при этих по5 тенциалах н пассивном состоянии.

Отсутствие актинационного участка связанного с растворением металла основы на контрольной кривой свидетельствует о надежной защите такого металла от коррозии путем нанесения гальванического или металлокерамического покрытия и на отсутствие цор диаметрам даже н,несколько ангстрем или десятых долей ангстрема (н зависимости от размера радиуса 45 гидратированного иона данного металла основы). Для контроля пористости по предложенному способу требуется потенциостат типа П-5827, серийно выпускаемый промышленностьк в комплекте с электрохимическсй ячейкой, Кнодные кривые н щелочных растворах при потенциалах положительнее 0,2 в и в кислых — положительнее 0,6 в могут сниматься на таком потенциостате в воздушной атмосфере, при более отрицательных потенциалах желательно получать анодные кривые в деаэрированных электролитах.

Предложенный способ rroзволяет определить не только наличие или 60 отсутстние пористости покрытия с диаметром пор на порядок меньшим, но и позволяет оценить надежность защиты таким покрытием металла основы от коррозии.

На фиг. 1 представлены анодные потенциодинамические кривые со скоростью развертки потенциала 1,2 в/час для карбида титана (покрытие) — кривая 1 и стали сталь 3 (основа)., кривая 2, с активационным участком

АВ; на -фиг. 2 — контрольные анодные потенциодинамические кривые на образцах с различной толщиной покрытия, Из фиг. 1 следует, что н однонормальном растворе едкого натрия сталь-3 растворяется со скоростью на порядок больший, чем карбид титана при потенциале положительнее 0,8 вольта по нормальной в оцородной шкале (н в э) . От этого потенциала в сторону увеличения его положительного значения, где разность между скоростями растворения металла и его покрытия нозрастает уже на три порядка, на фиг. 2 представлены контрольные кривые на нескольких образцах с различной толщиной защитного покрытия: 5p — кривая 3, 12+ — кривая 4 и 20+ — кривая 5. Активационный участок АВ, связанный с растворением стали стали-3, четко проявлякщ йся на кривой 3> существенно уменьшается на кривой 4 и практически отсутствует на криной 5, Следовательно пористость покрытия последнего образца можно считать меньшей 0,85 A (размера гидратиронанного иона Fe+ ).

Метод может быть рекомендован и для целого ряда других систем.

Формула изобретения

Способ контроля пористости металлических покрытий, нанесенных на металлическую основу, о т л и ч а ю rg и и с я тем, что, потенциостатическим методом измеряют скорость растворения металла покрытия и металла основы, находят контрольный интервал потенциалов, в котором скорость растворения основы более скорости растворения металла покрытия в 10-10 раз, в указанном контрольном интервале потенциалов находят суммарную скорость растворения образца и по величине отношения суммарной скороссти растворения и скорости растворения металла покрытия контролируют пористость.

Источ ники и нформации,принятые во ннимание при экспертизе

1. МФХ, 195á, 30, 2705.

7114 34

r,z

/á

emu

Фиг.г

Составитель M. Кривенко

Редактор А, Виноградов Техред М.Петко Корректор Ю.Макаренко

Заказ 8999/29 Тираж 1019

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

»»

Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4