Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные представления о механи-ческом изнашивании в жидких србщах применительно к молочной промышленности II
1.1.Общие сведения II
1.2. Изнашивание оборудования молочной промышленности 12
1.3. Общая характеристика коррозионно-механического изнашивания 14
1.4. Анализ известных методов исследования коррозионно-механического изнашивания
Глава 2. Некоторые особенности эксплуатации молочной промышленности 30
2.1. Особенности условий эксплуатации молокоперера-батывающего оборудования 31
2.2. Анализ изношенных деталей / лабораторные исследования / 34
2.3. Характеристика рабочих жидких сред отрасли 43
2.4. Коррозионная агрессивность рабочих жидких сред 45
2.5. Особенности изнашивания металлов в системах трения металл + среда и металлі + металл2 + среда 49
2.6. Экспериментальные исследования электрохимических свойств рабочих жидких сред отрасли 58
Глава 3. Методика исслвдования коррозионно-механического изнашивания 65
3.1. Методы исследования коррозионной стойкости металлов в рабочих жидких средах отрасли 65
3.1.1. Объекты исследования 65
3.1.2. Ячейка для исследования электрохимической коррозии металлов
3.1.3. Устройства для исследования коррозии металлов при переменном погружении образцов в жидкость 69
3.2. Методы исследования коррозионно-механического изнашивания при трении в рабочей жидкой среде 70
3.2.1. Потенциостатический метод исследования процесса трения металлов 71
3.2.2. Микротрибометр для исследования деформирования поверхностного слоя металлов при трении в жидкой среде 74
Глава 4. Экспердожнтальше исследования: коррозионно-механического изнашивания в рабочих жидких средах отрасж 75
4.1. Кинетика электродных процессов в системе трения металл - рабочая среда отрасли 75
4.1.1. Влияние свойств и состояния рабочей жидкости на восстановление конструкционных сплавов 76
4.1.2. Влияние рабочих жидких сред отрасли и условий эксперимента на коррозионный процесс 84
4.1.3. Определение коррозионной стойкости металлов методом экстраполяции поляризационны кривых 94
4.1.4. Определение коррозионной стойкости металлов при переменном погружении образцов в жидкость 100
4.2. Исследование коррозионно-механического изнашивания в системе металлі + металл2 + рабочая жидкая среда 112
4.2.1. Восстановление защитных пленок на вновь поверхности металлов под влиянием агрессивных рабочих жидких сред ИЗ
4.2.2. Ускоренный метод определения скорости коррозии металлов в жидкой среде 130
4.2.3. Влияние рабочей жидкой среды отрасли на деформирование поверхностного слоя металлов при трении 141
4.2.4. Исследование износостойкости некоторых материалов в рабочих жидких средах отрасли 153
4.2.5. Оценка долговечности деталей, контактирующих с агрессивными средами отрасли
Общие выводы 185
Список основной использованной литературы 188
- Изнашивание оборудования молочной промышленности
- Анализ изношенных деталей / лабораторные исследования /
- Ячейка для исследования электрохимической коррозии металлов
- Влияние рабочих жидких сред отрасли и условий эксперимента на коррозионный процесс
Введение к работе
ХХУІ съезд, выдвинув широкую программу социального развития и повышения народного благосостояния, на первый план поставил задачу лучшего обеспечения населения продуктами питания.
Принятая на майском 1982 г. Пленуме ЦК КПСС Продовольственная программа СССР на период до 1990 года предусматривает широкое использование производственного потенциала всех отраслей агропромышленного комплекса страны.
На декабрьском /1983 г./ и февральском /1984 г./ Пленумах ЦК КПСС указывалось, что положение дел в народном хозяйстве требует решительного поворота к повышению технического уровня производства, качества продукции.
В целях значительного увеличения производства продуктов питания намечены меры по увеличению производства и переработки молока, улучшению ассортимента и повышению качества молочных продуктов. Осуществление их связано с техническим перевооружением молочной промышленности Clll 7' Предусматривается создание высокопроизводительных машин, аппаратов и поточных технологических линий, обеспечивающих повышение производительности труда. Перевооружение молочной промышленности на новой технической основе должно обеспечить повышение технического уровня, качества, надежности и долговечности используемых машин и агрегатов.
Оборудование молокоперерабатывающих предприятий работает в тяжелых условиях: при высоких температурах, во влажной атмосфере, при значительных скоростях относительного перемещения трущихся деталей, при наличии вибраций. В ряде случаев рабочие среды содержат абразивные примеси. В молочной промышленности оборудование периодического действия все больше вытесняется непрерывно действующим, что позволяет значительно повысить эффективность его ис-
пользования. В производстве, работающем на непрерывном цикле, остановка машин, вызванная изнашиванием или разрушением деталей влечет за собой не только убытки от простоя, но и порчу продуктов.
Чтобы выпускаемые машины по надежности и долговечности не уступали лучшим зарубежным образцам, необходимо обеспечивать высокую износостойкость его деталей и рабочих органов. Вследствие недостаточной долговечности машин и агрегатов, обусловленной износом трущихся элементов, молокоперерабатывающие предприятия несут огромные потери, расходуя значительные средства на ремонт и замену изношенных деталей. При этом нередко стоимость ремонта превышает стоимость новых машин. Производство запасных деталей и узлов ведет к значительному расходу металла.
Повышение долговечности и надежности работы современных машин и агрегатов невозможно без использования достижений науки и практики в области трения и изнашивания. Фундаментальные исследования в этой области выполнены советскими учеными Алябьевым А.Я., Ахматовым А.С, Бегагоеным И.А., Буше Н.А., Гаркуновым Г.А., Гогего Н.Л., Демкиным Н.Б., Евдокимовым В.Д., Евдокимовым Ю.А., Запорожцем В.В., Костецкйм Б.И., Крагельским И.В., Кузнецовым В.Д., Матвиевским P.M., Михиным Н.М., Назаренко П.В., Носовским И.Г., Семеновым А.П., Те-ненбаумом М.М., Хрущевым М.М., Чичшадзе А.В. и др., а также зарубежными учеными Боуденом Ф., Тейбором Д., Тиссеном П., Хадярдом Н.
и др.
Важное значение для понимания механизма изнашивания в жидких коррозионных средах имеют работы, выполненные Аксеновым А.Ф., Васильевым И.В., Венцелем СВ., Карпенко Г.В., Лазаревым Г.Е., Неко-зом А.И., Портером А.И., Прейсом Г.А., Сологубом Н.А., Томашо-внм Н.Д., Трофимовичем А.Н., Шевеля В.В. и др. Они вскрывают физические и механо-электрохимические явления на фрикционном контакте
при трении в различных условиях, что яозволило наметить направления исследований по изысканию путей повышения долговечности узлов трения, работающих в специфичных условиях молокоперерабатывающих производств,
К сожалению до настоящего времени вопросами изнашивания деталей оборудования молочной промышленности на современной научной основе не занимались. В отечественной и зарубежной литературе нам удалось обнаружить очень небольшое число работ, посвященных долговечности отдельных деталей молокоперерабатывающего оборудования /78» 38, 42 J у но в них не раскрывается механизм процесса изнашивания в специфичных условиях его работы, а приводится лишь отдельные отрывочные практические сведения.
Для обоснованного подхода к этой проблеме необходимо внимательно изучить процесс изнашивания деталей МО с учетом специфики его работы, установить наиболее распространенные виды изнашивания и после этого наметить пути повышения износостойкости его деталей. С этой целью на ряде молочных заводов СССР в течение нескольких лет нами собрано большое число изношенных деталей, которые исследовались по апробированной ранее методике zf~44.7. В результате проведенного исследования были установлены виды изнашивания, встречающиеся в оборудовании молочных заводов. Вследствие того, что на трущиеся поверхности деталей попадают агрессивные рабочие жидкости, чаще всего они подверженны коррозионно-механическому изнашиванию /МИ/, при котором механическое изнашивание усиливается коррозионным воздействием среды. В таких условиях работает большинство деталей МО, например подшипники скольжения, защитные втулки тальниковых уплотнений, шнеки, мешалки, корпуса и рабочие колеса аасосов, уплотнительные кольца торцовых уплотнений центрифуг и се-іараторов, детали режущих органов измельчителей и многие другие. В ївязи с тем, что КМИ в отрасли встречается чаще других видов изна-
шивания и приводит к большим затратам на восстановление работоспособности оборудования, в настоящей работе ему уделено основное внимание.
Развитие и интенсивность КМй оборудования отрасли зависит от условий работы трущихся деталей и среды, при этом коррозионный фактор в ряде случаев может играть преобладающую роль. Это объясняется специфичными свойствами нагретых до 100 С и перемещающихся с большой скоростью рабочих сред, содержащих химически активные и поверхностно-активные вещества, которые попадая на рабочую поверхность детали, принимают непосредственное участие в процессе изнашивания. При попадании на металлические детали рабочих сред, представляющих собой водные растворы электролитов, развиваются электрохимические коррозионные процессы.
Учитывая разнообразие рабочих сред и условий работы МО, единых рекомендаций по повышению износостойкости его деталей, подверженных МИ, дать нельзя. Рекомендации для каждого отдельного случая могут быть разработаны только после тщательного изучения влияния рабочих сред на процесс и интенсивность изнашивания материалов, из которых изготовлены детали.
Выбирая пути борьбы с КМИ, следует учитывать, что они ограничены требованиями технологического процесса переработки молочного продукта, т.е. состав рабочих сред, температурно-гидравли-ческие режимы не могут быть изменены. Это заставляет ограничиваться изысканием возможностей использования более износостойких материалов для изготовления деталей МО, конструктивных и некоторых других путей повышения его долговечности.
В современном машиностроении используется большое число металлических, неметаллических и композиционных материалов. Однако успешный выбор их для специфичных условий молочной промышленности возможен только после проведения необходимых исследований
10 в лабораторных и производственных условиях.
Учитывая важность и недостаточную изученность проблемы целью данной работы явилось исследование комплекса вопросов, связанных с КМИ металлов в агрессивных средах молочной промышленности с учетом условий эксплуатации МО, разработка рекомендаций по повышению долговечности его деталей, подверженных КМИ.
При выполнении работы широко использовались современные методы исследования, а также разработанные нами методики и устройства, что дало возможность получить новые научные результаты, имеющие существенное практическое значение и в ряде случаев объяснить происходящие в процессе КМИ явления. Результаты лабораторных исследований проверены в производственных условиях. Значительное внимание уделено коррозионному фактору в процессе КМИ, который во многих случаях преобладает над механическим из-за высокой коррозионной активности рабочих сред отрасли.
По материалам исследований опубликовано 16 работ, получено два авторских свидетельства, выполнено 3 научно-исследовательских работы, в которых автор был ответственным исполнителем.
диссертационная работа изложена на і50 страницах машинописного текста. Она состоит из 5 глав, содержит <Ь таблиц и 46 рисунков. Слисок литературы включает 154 наименования.
Автор считает своим долгом выразить глубокую признательность научному руководителю докт. техн. наук, профессору Г.А.ПРЕЙСУ за руководство, внимание и помощь при выполнении работы, а также профессору Н.А.СОЛОГУБУ и доценту А.И.НЕКОЗУ за советы в проведении отдельных этапов работы.
Изнашивание оборудования молочной промышленности
В подвижных элементах машин и агрегатов, контактирующих с кор-розионно-активными РЖСО протекают процессы, способствующие преждевременному изнашиванию деталей, вследствие чего эти машины выходят из строя раньше регламентированного срока.
К сожалению в литературе, посвященной МО и его эксплуатации, влиянию сред уделяется недостаточно внимания.
Впервые вопросы износостойкости оборудования предприятий пищевой промышленности были представлены в трудах Г.А.Прейса. В работе / 92_7 подробно освацено состояние этой проблемы в ряде отраслей пищевой промышленности. Однако изнашивание оборудования молоч-аой промышленности здесь не рассматривается.
Нам удалось обнаружить только отдельные работы, посвященные юкоторым частным вопросам повышения износостойкости МО. Например, з работе Гъ J для уменьшения износа корпуса /СЧ2І/ гидроцилиндра привода бутылкомоечной машины 0МГ-І2 вместо поршневых колец пред-гагается применять кожанные манжеты. В автомате типа АП-ІН автор предлагает заменить втулочно-роликовую цепь рольганга на свободно вращающееся на оси ролики. Однако эти предложения не нашли широкого применения из-за неэффективности предлагаемых решений.
Сомнения вызывает предложение замены планок носителей автомата типа АП-ІН из стали 20Х планками из стали 45 с последующей термообработкой Z 4I J7, так как эта мера не устраняет развивающийся при их изнашивании коррозионный процесс. Однако далее автор справедливо указывает, что применение экономнолегированных сплавов и наплавок на углеродистые стали с последующей правильной химико-термической обработкой может значительно повысить срок службы автоматов розлива молока.
В работе Z 427 авторы указывают, что широко применяемые в отрасли центробежные насосы недолговечны из-за быстрого выхода из строя резиновых торцовых уплотнений. Они считают целесообразным использование уплотнений из фторопласта с различными наполнителями. Однако, применение этих материалов возможно только в отдельных случаях.
В работе Гз У предложено заменить в насосе типа 36МЦ-6-І0 неподвижное кольцо из минералокерамики кольцом из твердого сплава типа ВК, а вращающееся кольцо из углеграфита 2П-І00 пропитать енолформальдегидной смолой. Однако результаты такой замены не приводятся.
Многие работы советских / 2, 18, 26, 38, 69J7 и зарубежных f I46, 149, 154 J авторов посвящены проблеме защиты от коррозии. Эти работы безусловно представляют научный и практический интерес щя повышения долговечности МО и в ряде случаев могут дать ценную інформацию для уменьшения интенсивности ИЛИ. Однако они посвящены іреимущественно защите поверхностей деталей, изнашиваемых средой іри движении ее с небольшой скоростью. Таким образом эти работы не дают информации о механизме КМИ в оборудовании молочной промышленности.
В опубликованной в 1953 году М.М.Хрущовим классификации видов изнашивания деталей машин Z I35 7 было выделено коррозионно-механическое изнашивание, усиливаемое коррозией. Это определение коррозионно-механического изнашивания нашло свое отражение в ГОСТе 23.002-78, где этот вид изнашивания трактуется как "изнашивание в результате механического воздействия, сопровождаемого химическим и /или/ электрическим взаимодействием материала со средой".
Из определения коррозионно-механического изнашивания следует, что износ обусловлен как механическим воздействием, так и коррозионным воздействием среды на материал.
Исходя из механизма коррозионных явлений, с которыми может быть сопряжено трение, следует рассматривать процесс коррозионно-механического изнашивания как проходящий в условиях: - химического взаимодействия металла с газообразной средой и /или/ в присутствии неэлектролитов; - электрохимического взаимодействия металла с жидкой средой, т.е. в присутствии электролитов.
Необходимо отметить, что МО эксплуатируется в условиях повы-пенной влажности. Пары воды, адсорбируясь на поверхностях деталей, а, также растворенные в ней газы ЛХ , S и ДР»/ создают условия щя протекания электрохимических реакций. Рабочие среды молочной промышленности в большинстве случаев являются электролитическими )астворами. Поэтому процесс коррозионно-механического изнашивания Ю в большинстве случаев протекает в условиях электрохимического воздействия среды.
Анализ изношенных деталей / лабораторные исследования /
С целью определения ведущего вида изнашивания деталей МО, выявления особенностей и механизма его развития, проводились исследования по ранее разработанной методике и составлялись паспорта исследуемых деталей / 44 J. Изучалось влияние основных факторов, определяющих качественную и количественную стороны развития изнашивания.
В третьем разделе паспорта приводятся важнейшие характеристики изношенной детали, а именно: время работы, скорость и интенсивность изнашивания, изменение размеров и формы детали в процессе изнашивания; микрорельеф изношенной поверхности; изношенная поверхность в плане; структура верхних слоев в сечении; микротвердость поверхности и поверхностного слоя; установленный вид изнашивания.
Важной составной частью всех разделов паспорта являются приложения, в число которых входят фотоснимки, рисунки, графики.
Автором исследовано более двухсот изношенных деталей, собранных на молокозаводах Украины и было установлено, что в оборудовании молочной промышленности встречаются преимущественно такие виды изнашивания: окислительное, усталостное, гидроабразивное, эрозионное и кавитационное, коррозионно-механическое и его разновидность - химико-механическое. Наиболее интенсивному изнашиванию подвержены детали, контактирующие с рабочими средами.
Для получения общей геометрической характеристики изношенных поверхностей нами, на базе ПМТ-З, смонтировано устройство, позволяющее фиксировать рельеф поверхности протяженностью до 50 мм, названное рельефометром /рис.2.ЙЕ/.
Более точно микрорельеф поверхности на отдельных ее участках определяли на профилографе-лрофилометре модели 201 завода "Калибр". Поверхности трения изучались с помощью микроскопа МБС-2. Микротвердость определялась на косых шлифах на микротвердомере ПМТ-З по известной методике Z"l42 7".
Характеристика изношенной планки: а - график износа /в сечении/; б - микрорельеф изношенной поверхности; в - микротвердость поверхностного слоя. В процессе эксплуатации автоматов типа Д9-АПІНМ происходит интенсивная выработка деталей рольгангов, сплющивание и разрушение планок, установленных на носителях, что ведет к ухудшению прижима носителей в момент сварки поперечного шва пакетов, их браку. На автомате таких планок 68 шт. Детали узла прижима носителей смазываются солидолом, однако, эта смазка смывается горячими моющими растворами во время санитарной обработки автомата.
В результате анализа большого числа изношенных планок, собранных с различных молочных заводов было установлено, что цементированный слой, толщиной до I мм на стали 20Х в течение 500 часов работы разрушается. Этому способствуют условия работы прижимного узла и коррозионное воздействие агрессивных сред, на рабочие поверхности планок. Ведущим видом их изнашивания является коррозионно-механическое, сопутствующим - усталостное разрушение цементированного слоя, шелушение которого отчетливо видно на рис.2.2 б.
На рис. ПІЛ /приложение I/ показаны ролики цели рольганга; которые контактируют с планкой носителя во время прижима при сварке пакетов. Лабораторными исследованиями установлено, что они также подвергаются коррозионно-механическому изнашиванию, которому сопутствует усталостное, причем, изнашивается не только боковая поверхность ролика, но, и поверхность, сопряженная с осью. Во время прижима носителем ролики прижимаются с силой 15 кН к поверхности корпуса рольганга, которая также подвергается коррозионно-механическому изнашиванию /рис. ЇЇІ.2/.
Ячейка для исследования электрохимической коррозии металлов
Из предыдущей главы известно, что многие детали МО подвергаются химико-механическому изнашиванию. Оно интенсифицируется в случае, когда рабочая поверхность периодически контактирует с рабочей средой и с воздухом, так как в этом случае процесс коррозии протекает с большой активностью.
Общий вид и схема устройства для исследования коррозии при переменном погружении образцов в среду представлена на рис. 4.9.
Для экспериментального исследования КМИ важным для получения максимальной информации является выбор кинематической схемы сопряжения. Из анализа эксплуатации МО установлено, что коэффициент взаимного перекрытия сопряженных пар трения, контактирующих с рабочими средами вал-втулка подшипников скольжения, планка носителя, пластины рольгангов, ролик-ось цепных рольгангов, поршень-цилиндр дозаторов, звено-направляющая цепного и пластинчатого транспортеров и т.д. находится в интервале 0,1 К.В.П. I. Наиболее близка к этим условиям схема испытания "вал-вкладыш." /"47 7, обладающая перед схемой торцового трения Z I28_7 и др. рядом существенных преимуществ, т.е.: 1. Ось вращения вала возможно расположить вертикально и горизонтально, что позволяет расширить условия эксперимента. 2. Электрод сравнения для измерения электрохимических параметров легко подвести через вкладыш, что уменьшает омическое сопротивление и повышает точность эксперимента. 3. Вал контактирует с вкладышем лишь частью своей поверхности, т.е. К.В.П. 0,25, а остальная поверхность вала контактирует со средой, и на ней образуются защитные оксидные и другие пленки. Таким образом, происходит чередование воздействия коррозионного и механического факторов. В зависимости от свойств трущихся материалов, среды, скорости относительного движения, давления, температуры и др. условий эксперимента можно исследовать процесс КМИ в широком диапазоне.
При постановке исследования процесса КМИ в агрессивных средах отрасли были поставлены задачи определить: I - скорость образования защитных оксидных пленок на с веже образованной поверхности металла; 2 - интенсивность пластического деформирования тон ких поверхностных слоев металла при трении; 3 - влияние различных механических факторов на интенсивность КМИ антифрикционных материалов. Для их решения были разработаны соответствующие методики и устройства.
Так как при трении металлов в рабочих средах молочной промышленности, большое влияние оказывают электрохимические процессы следует установить взаимосвязь механических и электрохимических параметров при трении, а также отработать методику применения по-тенциостатирования для изучения процесса трения металлов в электропроводных средах.
Методика потенциостатического исследования процесса трения в среде электролита включала измерение электродных потенциалов и снятие поляризационных анодных и катодных кривых в статике и динамике , выявление на них характерных областей потенциалов /анодного растворения, наводораживания, пассивации и др./; оценку величины сдвига стационарных потенциалов и поляризационных кривых, снятых в статике /без трения/ и при трении; определение влияния характерных потенциалов на механические, триботехнические характеристики /момент трения, износ и др./. При изучении процесса трения больший интерес представляют области малых плотностей тока, где не происходит интенсивного наводораживания или анодного растворения металла. Область пассивации также представляет существенный интерес, так как здесь f может влиять на процесс трения за счет стремления системы образовывать пассивационные пленки.
Было установлено, что при исследовании потенциала зачистки /с веже образованной/ поверхности металлического образца /электро да/ под раствором при снятии поверхностных слоев вращающимся абразивным кругом существенное значение имеет место подвода электрода сравнения /ЭС/.
Как известно / I32_7, оттянутый в виде капилляра конец электролитического ключа, соединяющий отделения рабочего электрода /РЭ/ и исследуемой среды /ИС/, обычно подводится почти вплотную к поверхности РЭ. Это необходимо для уменьшения омического падения напряжения А%п, которое входит в измеряемую разность потенциалов при поляризации системы и искажает истинное значение. . Однако в условиях трения решение этой задачи осложняется тем, что исследуемая поверхность в процессе опыта закрыта контртелом. В связи с тем, что этот вопрос недостаточно выяснен, были выполнены специальные опыты по исследованию влияния места подвода ЭС на характер поляризационных кривых. Применялись четыре схемы подвода ЭС /рис.3.1 /. Во всех случаях снимались поляризационные кривые в состоянии покоя /статика/, а при использовании схем рис. 3.1, б, в, г - также в динамике, т.е. при трении. В качестве примера на рис.3.2 показаны анодные поляризационные кривые, снятые в статике и динамике по схемам рис .3.1, виг. Как видно, кривые 2, 3 и I отличаются по величине тока, что объясняется влиянием омического сопротивления. Кроме того, сопоставление поляризационных кривых, снятых при трении и в состоянии покоя, показывает, что их сдвиг происходит в разные стороны в зависимости от схемы подвода ЭС.
Влияние рабочих жидких сред отрасли и условий эксперимента на коррозионный процесс
Результаты исследования фр, приведенные в предыдущем разделе, явились основанием для определения электрохимической коррозии металлов при КМИ в системе М+С.
Так как Р металла в ЕЕСО является равновесным потенциалом /т.е. суммарный анодный ток равен суммарному катодному току/, то на полученную методом внешней поляризации кривую, оказывает влияние катодная и анодная реакции.
Зависимость ток-потенциал, выраженная анодными и катодными кривыми позволяет изучить явление пассивности более детально, определить область пассивного и активного состояния металла и охарактеризовать его коррозионную стойкость.
Поляризация системы и электрохимические измерения производятся с помощью электрохимической ячейки, представляющей собой трехэлектродную /иногда четырехэлектродную/ систему. Она состоит из исследуемого /рабочего/ электрода /ИЭ/, электрода сравнения /ЭС/, по отношению к которому измеряется электродный потенциал У, и вспомогательного платинового электрода /ВЭ/, образующего с ИЭ цепь поляризации. Измеряются электродные потенциалы и снимаются поляризационные кривые с помощью установки, выпускаемой отечественной промышленностью, в комплект которой входит лотенциостат ЇЇ5827М, регистрирующий прибор и электрохимическая ячейка типа ЯСЭ-2. Эта ячейка имеет ряд существенных недостатков. Стекляная колба требует осторожности в обращении, а вся настройка производится внутри колбы. Закрепление электродов в ячейке нежесткое, т.е. не обеспечивается нужное постоянное расстояние /а/ между ИЭ и ЭС, что, как мы установили, ведет к значительной погрешности измерений.
Нами разработана конструкция ячейки, свободная от этих недостатков /рис.4.3 /. В скобе 6 с четырьмя винтами, выполненными из фторопласта, закрепляются ВЭ - 7, ЭС - 9 и ИЭ - 12. Скоба помещается в стакан 3 и закрепляется винтом 5. На ЭС надевается наконечник 10, наполненный агар-агаром, чтобы избежать попадания ионов KCI в исследуемую среду. Накрывается ячейка стеклянной крышкой 8, которая устанавливается на прокладку 4 из наполненной фторопластом резины. Стакан-кожух 14 обеспечивает термостатирование ячейки. Стакан 3 в положении тремя прижимными винтами 13. Крышка и стакан-кожух соединяются скобами II. Ячейка может устанавливаться на магнитной мешалке I и с ломощью вертушки 2 производится леремешивание среды. Выводы электродов 7, 9, 12 подсоединяются к потенциостату. Через трубку выхода воздуха /в/ ячейка вакуумируется. Конструкция разборная и разрешает использование стандартных электродов, что упрощает проведение измерения. Образец /ИЭ/ съемный, что дает возможность подготавливать поверхность /I см2/ и исследовать ее свойства до и после испытаний вне ячейки.
Перед каждым опытом исследуемая поверхность образца тщательно зачищалась на абразивной шкурке K3MI4 и промывалась в спирте, а затем в дистиллированной воде. Шероховатость ее во всех опытах Исследовались: I - зависимость ток-потенциал в условии покоя /статике/ при 20 С, при перемешивании рабочей жидкости при 20 С и при перемешивании рабочей жидкости, нагретой до 80 С; 2 - влияние РЖСО на скорость электрохимической коррозии некоторых металлов при 80 С. Поляризационные кривые снимались со скоростью развертки ID мВ/мин. Опытным путем, для данной серии опытов, находилось оптимальное расстояние между РЭ и ЭС. Стабильные результаты, с погрешностью измерения ъ ъ% были получены при расстоянии 4-6 мм. Кривые строились по результатам 3-5 опытов. В качестве примера на рис.4.4 показаны анодные и катодные поляризационные кривые нормализованной стали 45, снятые в условиях статики, перемешивания при 20 С и перемешивания при 80 С в некоторых РЮО. Как видно из рис. 4.4. анодные и катодные кривые при поляризации в системе металл-среда значительно различаются между собой в зависимости от электрохимических свойств рабочей среды и условий испытания. Отличие поляризационных кривых полученных при трех условиях испытания свидетельствует о том, что кинетика электродных процессов при движений жидкости относительно образца отлична от кинетики этих процессов при обычной коррозии. Например, на стали 45 в 22 -ном растворе NaCI анодный коррозионный ток более активен. В 0,5$-ном растворе HN03 на этой стали коррозионный процесс протекает весьма интенсивно. Из этого можно заключить, что защитные свойства поверхностных пленок на стали 45 в этом моющем растворе значительно ослаблены. Повышение температуры и движение среды, как видно из графика в несколько раз интенсифицируют коррозионный процесс.
