ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Долговечность и коррозионная стойкость металлических конструкций, в т.ч. арматурных изделий, зависит от состояния поверхности металла. Гальваническое покрытие позволяет изменить поверхностные свойства металла конструкции в требуемом направлении.

Изучено влияние хром-цинкового покрытия на коррозионные свойства стальных изделий. Активность металла (способность к взаимодействию со средой и его дальнейшее разрушение) можно оценить различными методами, одним из которых является снятие анодных поляризационных кривых. Анодные кривые осадков хром-цинковых сплавов, полученных в режимах минимального (4%), среднего (10%) и максимального (30-43%) содержания, показывают различный характер поведения сплавов в зоне активного растворения. Наибольшим током обладают сплавы с содержанием 10% Zn, но они образуют прочную оксидную пленку, и величина тока в зоне потенциалов, отвечающих пассивному состоянию, значительно меньше, чем у сплава, содержащего 4% Zn. В этом случае и зона потенциалов, при которых происходит анодное растворение осадка, лежит от 1,1 до 2,0 В.

Увеличение содержания цинка в сплаве закономерно снижает ток растворения (при 43% Zn ток в 3,5 раза меньше, чем у сплава с 10% Zn), а ток в зоне потенциалов пассивации практически равен 0. Это может быть объяснено образованием чрезвычайно химически прочной оксидной пленки на поверхности покрытия. Учитывая, что прочность ее пропорциональна содержанию цинка в сплаве, можно сделать предположение, что в этом случае реализуются оксидные пленки, характерные для процессов хроматирования цинка в хроматных растворах. Сплавы с содержанием цинка более 30% по своим защитным характеристикам должны обладать лучшими защитными свойствами, чем чисто хромовые.

С целью определения способности получаемых хромовых сплавов было исследовано три сплава, полученных в режимах 4, 10, 43% Zn в осадке. Покрытия испытывались по ГОСТ 9.012-73 ЕСЗКС в 10%-ном растворе H2SO4. Обработанные в течение 10 суток образцы взвешивались, измерялась убыль массы покрытий, нанесенных на подложку из Ст10 (рис. 1). Полученные данные показывают, что сплавы хрома, содержащие до 10% интенсивно растворяются, причем после двух суток наблюдается ускорение и после трех суток процесс практически устанавливается. Чисто хромовое покрытие имеет характер убыли такой же, но с меньшей скоростью. Сплавы, содержащие 30 и 43% цинка, наиболее устойчивы. За 9 суток убыль массы составила 4,7% (для 30% по цинку) и 2,3% (для 43% по цинку).

Сопоставляя данные. Можно сделать вывод, что причиной повышения защитной способности сплавов хрома с увеличением содержания цинка является то, что содержание цинка в сплаве до 10% активизирует процесс растворения хрома в силу малой прочности образующейся оксидной пленки. При содержании цинка более 30% приводит к образованию более прочной оксидной пленки: при этом возможно, учитывая малый объем зоны реакции местного окисления, образование оксидной пленки смешанного типа, пропорциональной соотношениям компонентов сплава. При этом стационарный потенциал поверхности смещается в область более положительных потенциалов, чем покрытия сплавом с содержанием цинка до 10%. В первом случае покрытие может быть отнесено к анодным, но защита основы связана с высокими защитными свойствами образующейся оксидной пленки. Во втором - как чисто анодное, защитные свойства которого аналогичны цинковому покрытию.

Из экспериментальных данных видно, что коррозионная стойкость полученного Cr-Zn покрытия с содержанием цинка более 30% в 4-5 раза выше, чем у хромовых покрытий, и в 100-150 раз выше, чем у стальных изделий, что позволяет рекомендовать данное покрытие к применению в строительной индустрии.