68 / 457
Механики XXI веку. №15 2016 г.
68
щей стали Р9К5 с использованием потенциостата П5827М. Потенциал анода изменялся в диапазоне
от 0 до 8 В.
В качестве электролита для поляризационных исследований были выбраны 10% водные рас-
творы нейтральных солей хлористого натрия (NaCl), сульфата натрия (Na
2
SO
4
) и азотнокислого на-
трия (NаNO
3
). Для проведения экспериментов применялся образец стали Р9К5 (с площадью попереч-
ного сечения S=0,021 см
2
). Эксперименты проводились в трехэлектродной электрохимической ячей-
ке. Зазор между исследуемым образцом (рабочим электродом-анодом) и электродом сравнения со-
ставлял 0,1 мм. При подготовке рабочего электрода его боковые поверхности изолировались залив-
кой эпоксидной смолы в специальную эбонитовую оправку таким образом, чтобы происходило рас-
творение только торцевой поверхности.
Результаты и обсуждение. В результате проведенных экспериментальных исследований были
получены поляризационные характеристики электрохимического растворения быстрорежущей стали
Р9К5 в 10 % водных растворах нейтральных солей NaCl, Na
2
SO
4
, NaNO
3
(рис. 1).
Анализ полученных поляризационных зависимостей позволил установить области потенциа-
лов активного и пассивного растворения исследуемой стали. Из рисунка видно, что растворение в
водном растворе 10% NaCl стали Р9K5 (рис. 1, кривая 1) происходит в активном состоянии в диапа-
зоне потенциалов от 0 до 0,5В и от 1,5 до 7,5В, о чем свидетельствует непрерывное увеличение плот-
ности тока с повышением потенциала анода в отмеченных диапазонах потенциала. Участки тормо-
жения в диапазоне потенциалов от 0,5 до 1,5В и от 7,5 до 8В, вероятно, связаны с образованием окис-
ной пленки на поверхности образца.
Рис. 1. Поляризационные кривые электрохимического растворения быстрорежущей стали Р9К5
в водных растворах нейтральных солей: 1 -10% NaCl, 2 – 10% Na
2
SO
4
, 3 - 10% NaNO
3
Растворение стали в водном растворе 10% Na
2
SO
4
(рис. 1, кривая 2) происходит в активном
состоянии в диапазоне потенциалов от 1 до 8В., о чем свидетельствует непрерывное увеличение
плотности тока с повышением потенциала анода. Вероятно, анион SO
4
- препятствует образованию
окисной пленки на поверхности стали, вытесняя кислород.
Растворение стали Р9К5 в водном растворе 10% NaNO
3
(рис. 1, кривая 3) происходит с тор-
можением процесса в области потенциалов φ = 4…4,5В, φ = 5,5…6,5В и φ = 7…7,5. В диапазоне по-
тенциалов φ = 7,5…8В плотность тока постоянна, что свидетельствует о пассивном растворении ма-
териала.
Выводы. Таким образом, проведенные исследования позволили установить, что электрохими-
ческое растворение быстрорежущей стали Р9К5 в водном растворе 10% хлористого натрия исследуе-
мой стали происходит в активном состоянии в диапазоне потенциалов от 0 до 0,5В и от 1,5 до 7,5В, о
чем свидетельствует непрерывное увеличение плотности тока с повышением потенциала анода. Уча-
стки торможения в диапазоне потенциалов от 0,5 до 1,5В и от 7,5 до 8 В, связаны с образованием
окисной пленки на поверхности образца. Электрохимическое растворение стали Р9К5 в водном рас-
творе 10 % сульфате натрия происходит в активном состоянии в диапазоне потенциалов от 0 до 8В.
Электрохимическое растворение быстрорежущей стали Р9К5 в водном растворе 10% азотнокислого
натрия происходит с участком пассивации процесса в области потенциалов φ = 4…4,5В, φ = 5,5…6,5
В и φ = 7…7,5В.
Наибольшее значение плотности тока (i=18,44 А/см
2
) было достигнуто при растворении стали
Р9К5 в водном растворе 10% NaCl при потенциале φ = 7,5В. Наименьшее значение плотности тока
(i=0,004 А/см
2
) былo зафиксировано при растворении исследуемой стали в сульфатном растворе в
диапазоне φ = 0,5 - 1 В.