Время хранения подготовленного образца до помещения на подвеске в ячейку с испытательным раствором—не более 20 мин. При определении только потенциалов Evc и Егр (п. 2.3.7) время хранения подготовленного образца в эксикаторе может быть увеличено до 2 ч.
Другие способы подготовки поверхности образцов применяют в следующих случаях:
при испытаниях определяют только величину ДЕъ или Еъ (пп. 2.3.5—2.3.7) для оценки их влияния на питтингостойкость;
указанные способы не обеспечивают лучшую воспроизводимость значений потенциала Есот.
Для определения каждого электрохимического показателя питтингостойкости используют параллельно не менее пяти образцов.
Аппаратура
Открытая стеклянная трехэлектродная термостатированная ячейка с разделенными пространствами и объемом рабочей части раствора 100—300 см3 (для испытаний образцов в растворах 1 по 2.6.4 и 2 по п. 2.6.5).
Вспомогательный электрод с площадью рабочей поверхности не менее 2 см2 из платиновой проволоки (в виде спирали) или жести (в виде прямоугольной пластины или цилиндра).
Электрод сравнения — насыщенный каломельный или насыщенный хлорсеребряный.
Примечание. Раствор хлорсеребряного электрода насыщен хлоридом калия (КС1) и имеет потенциал Е = + 200 мВ по стандартному водородному электроду.
Капилляр Габер-Луггина, изготовленный из стеклянной трубки с внутренним диаметром не более 1,0 мм и внешним диаметром не более 3 мм.
Подвеска для образца, конструкция которой должна обеспечивать надежный электрический контакт образца с внешними электрическими цепями, отсутствие влияния материала подвески на электрохимическое поведение образца и отсутствие загрязнения раствора продуктами растворения подвески. Рекомендуемые конструкции подвески для образцов по п. 2.4.2 приведены в приложении 3.
Электронный потенциостат с встроенным пли внешним задатчиком линейной развертки потенциала, встроенным или внешним вольтметром, обеспечивающий регулируемую гальвано- статическую поляризацию образца.
Потенциостат должен автоматически обеспечивать поддерживание потенциала с точностью не менее ±5 мВ в интервале измерений потенциала не менее чем от минус 1,0 до плюс 1,0 В при токах поляризации до /щах“5/тах• So (не менее 100 мА), где So — площадь поверхности образца. Выходное напряжение не менее 20 В. При Предварительном Определении ВеЛИЧИНЫ /щах для испытаний по п 2.3.2 ее принимают равной:
значению, установленному для испытательного раствора 1 (п. 2.5.4), если электропроводность среды (х) в два раза меньше электропроводности раствора 1;
значению, установленному для испытательного раствора 2 (п. 2.6.5), если электропроводность среды не выше или не более чем в два раза меньше электропроводности раствора 2. Для образцов по п. 2.4,2 в растворе 1 Лпах составляет 20—90 мА, в растворе 2—2,0—9,0 мА.
Характеристики работы потенциостата в гальваностатическом режиме должны быть не хуже указанных в п. 2.5.9.
Задатчик потенциала должен обеспечивать автоматичсс- кое изменение потенциала (п. 2.5,6) с постоянной скоростью
dt
в прямом (анодном) и обратном (катодном) направлении, а также возможность переключения направления развертки в любой момент испытания. Скорость развертки выбирают в таком интервале значений (ориентировочно внутри диапазона 0,5—1,5 В/ч), котором она не влияет или в наименьшей степени влияет на потенциал питтингообразования £ь.
Вольтметр для измерения потенциалов должен иметь входное сопротивление не менее 109 Ом, пределы измерения не уже чем ± 1,0 В, точность отсчета не менее 1 мВ.
При определении только показателя Afpc или Е$е (пп. 2.3.5 и 2.3.7) для поляризации образца допускается использовать любой источник постоянного тока, который обеспечивает регулирование силы тока с точностью не менее ±2% и минимальный ток не менее /min=/min‘So. Для образцов по п. 2.4.2
in в растворах 1 и 2 находится в пределах от 0,18 до 1,8 мА.
Токоизмерительные приборы для измерения силы тока в цепи поляризации должны иметь класс не хуже 1,5, быть совместимым с источником поляризующего тока, обеспечивать непрерывную поляризацию при изменении диапазонов измерения и обеспечивать при использовании образцов по п. 2.4.2 возможность измерения силы тока в пределах:
ст /пип ДО 5 /щЩ —при определениях /Гре;
ОТ 0,1 мА ДО 5 /щах — при определениях £ь, £гр.
Реактивы и растворы
Натрия хлорид по ГОСТ 4233, ч.
6.2. Натрия сульфат безводный, ч.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Испытательный раствор 1 (упрощенная модель морской воды), содержащий раствор хлорида натрия концентрацией 0,5 моль/дм3: 29,23 г хлорида натрия растворяют в необходимом минимальном количестве дистиллированной воды в мерной колбе вместимостью 1000 см3 и доводят дистиллированной во той до м етки.
Удельная электропроводность раствора '1 при 20°С равна приблизительно 4,3« 10~2 Ом-1*см-1.
Испытательный раствор 2 (модель загрязненной хлоридами оборотной воды), содержащий 0,30 г/дм3 безводного сульфата натрия и 0,40 г/дм3 хлорида натрия: 0,30 г безводного сульфата натрия и 0,40 г хлорида натрия растворяют в необходимом минимальном количестве дистиллированной воды в мерной колбе вместимостью 1000 см3 и доводят водой до метки. Удельная электропроводность раствора при 20°С равна приблизительно 8 •10"4 Ом"1 • см-1.
Удельные электропроводности не контролируют и используют ТОЛЬКО при выборе величины /max ДЛЯ Других Сред (п. 2.7.5).
Проведение испытаний
Перед испытаниями растворы 1 и 2 должны продуваться воздухом не менее 1 ч или находиться в контакте с воздухом при температуре 20°С не менее 5 ч, а при заданной температуре в ячейке — не менее 0,5 ч.
Испытания в растворах 1 и 2 проводят без перемешивания, в условиях естественной аэрации при температурах соответственно 25 и 50°С. Точность термостатирования во всех случаях не менее ±2°С.
Электрод сравнения помещают в специальное отделение ячейки, которое соединяется с капилляром Габера-Луггина через электролитический ключ и может не термостатироваться. Допускается располагать электрод сравнения вне ячейки в нетермостатированном сосуде, соединяемом с капилляром Габера-Луггина
через электролитический ключ (мост), заполненный рабочим раствором. Диффузионный (или термодиффузионный) потенциал ввиду сравнительного характера измерений не учитывают.
Капилляр Габера-Луггина должен быть расположен против центра образца на расстоянии от его поверхности не более 2 мм в растворе 1 и не более 1 мм в растворе 2.
Если потенциалы Ерс или Егр двух или более видов сопоставляемых образцов превышают потенциал перехода в транспассивное состояние в обоих испытательных растворах, испытание проводят в растворе 1 при температуре 50°С. Если и в этом случае не удается определить показатели Д£рс, Дггр (или .Ере, Егр), то питтингостойкость сопоставляемых образцов признается одинаковой.
После погружения образца в раствор регистрируют потенциал не менее 1 ч, принимая за Есог потенциал в конце выдержки при условии, что изменение потенциала за последние 0,5 ч не более 30 мВ.
После определения потенциала Есог включают анодную поляризацию плотностью тока /тш = 0,3 А/м2 и измеряют потенциал в течение 0,5 ч. Об образовании устойчивых питтингов свидетельствует начальное повышение и последующее понижение по тенциала (см. черт. 1), причем после опыта питтинги на основной рабочей поверхности образца должны быть четко видны при увеличении 7 — 12х. За величину Ерс принимают средний потенциал в интервале 25—30 мин при условии, что амплитуда колебаний потенциала не превышает ±30 мВ.
При отсутствии устойчивой активации или амплитуде колебаний, превышающей ±30 мВ, аналогичные измерения проводят на том же образце, повышая плотность тока до 0,6; 0,9; 1,2 и 1,5 А/м2 до достижения необходимого результата. Перед каждым повышением плотности тока поляризацию выключают на 5 мин. Использовать плотности тока выше 1,5 А/м2 не рекомендуется.
После определения потенциала Есот задают при помощи потенциостата стабилизировавшийся потенциал Е==ЕС0Г и вклю
d
чают развертку потенциала
Eсо скоростью , выбранной в ин-
dt
тервале 0,5—1,5 В/ч в анодном направлении. Затем при плотности тока /сь изменяют направление развертки на обратное, продолжая поляризацию, пока плотность тока не уменьшится до 0,02—0,03 А/м2. Плотность тока /сь для каждого вида образцов должна обеспечивать получение величины /тах в растворах 1 и 2 в пределах соответственно 7—15 и 0,7—1,5 А/м2.
По построенным в координатах Е — 1g/ поляризационным кривым прямого и обратного хода при плотности тока 1 А/м2 определяют соответственно потенциалы Еъ и Етр (см. черт. 2). До
пускается определение Еъ и £Гр при данной плотности тока также по поляризационным кривым в координатах Е—/.
Обработка результатов
Результаты измерений потенциалов Есот, Е$с, Еь и Егр усредняют по данным, полученным для параллельных образцов (п. 2.4.5). Базис питтингостойкости ДЕ$С и при необходимости дополнительные базисы питтингостойкости Д£Гр и ДБь в вольтах вычисляют соответственно по формулам:
соо
(
А jr-Ч »“Ч
△^Ь
= ^сог.2)(4)
В случаях, предусмотренных в пп. 2.3.6—2.3.8, ограничиваются расчетом средних значений потенциалов Ерс, Е^» Еь.
При нормальном распределении опытных величин в каждой серии параллельных образцов допускается расчет их доверительных оценок при одинаковой доверительной вероятности (см. приложение 1).
При испытании не менее 15 параллельных образцов к нормальном распределении опытных величин каждого из измеряемых парных параметров (например Есот и Ерс), допускается определять вероятностные показатели питтингостойкости по приложению 4.
Протокол и спытаний — по п. 1.7.ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ОЦЕНКИ ДОВЕРИТЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ
При оценке питтиигостойкосги по Vm (п. 1.6.1 настоящего стандарта), £рс, Етр или (пп. 2 8.1—283 настоящего стандарта) и условий нормального распределения измеряемой величины в сериях параллельных образцов определяют доверительную оценку истинной величины измеряемого показателя х, равной аг при определенной выбранной доверительной вероятности Р
Д ля получения указанной оценки находят среднее арифметическое значение (л)
(5)
и среднее квадратическое отклонение (S*)
(6)
где п — число измерений показателя х
Д
а-7<У(Р, k)-
оверительная оценка величины а определяется неравенством(7)
где k~n—1, а функция у(Р, Zt), рассчитываемая из распределения Стьюдента, табулирована
Например, пусть при измерениях потенциала £рс проведено пять опытов {k=4) и найдено, что £рС = х=0,350 В, £*=0,03 В, а доверительная вероятность выбрана равной £=0,9 Табличное значение у (0,9, 4) =2,132 и на формулы (7) получаем
I -I 0,03
|д—_г|<2,132- —4^0,032.
/ 4
Таким образом, с доверительной вероятностью 90% истинное значение £рс находится от (0,350—0,032) В до (0,350+0,032) В, т е между 0,318
иПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
ОЦЕНКА ПИТТИНГОСТОЙКОСТИ ПРИ ИСПЫТАНИИ ОБРАЗЦОВ
ХИМИЧЕСКИМ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ МЕТОДАМИ
При испытании образцов в водных хлор содержащих средах химическим я электрохимическим методами наиболее достоверными признают согласую ся оценки питтингостойкости, полученные данными методами
Если один из методов приводит к получению одинаковых, а другой — различных оценок питтингостойкости сопоставляемых образцов, принимают соответствующие различные оценки питтингостойкости.
Если химический и электрохимический методы испытания дают противоречивые оценки питтингостойкости, ее оценивают на основе данных того метода, испытательный раствор которого ближе по составу к реальной коррозионной среде.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
П
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИИ
ОДВЕСОКа, б —подвески из проволоки соответственно с одинарным и двойным крючком, в — подвеска из пластинки
1—платиновая проволока диаметром 0,5—1,0 мм, 2—платиновая пластинка толщиной ~ 0,5 мм; 3—стеклянная трубка; 4—сп^й платины со стеклом; 5—платиновый или медный проводник;
6—эпоксидная смола; и В,—возможные положения ватер-
линии
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное
ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА ПИТТИНГОСТОЙКОСТИ ПО
ДАННЫМ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО МЕГОДА
При условиях, указанных в п 276 настоящего стандарта, мог?т быть найдены веро^ f костные показатели питтингостойкости, характеризующие ее точнее, чем показатели пп 2 8.1 и 2 8.2 настоящего стандарта.
