Термодинамика химической и электрохимической устойчивости медно-никелевых сплавов (стр. 10 из 11)

I. α (мельхиор МНЖМц30–1–1),

II. α + Mn²⁺,

III. α + MnO,

IV.α + Mn²⁺, Fe²⁺,

V. α + [(Fe_1-xNi_x) Fe₂O₄] + Mn²⁺,

VI.α + [(Fe_1-xNi_x) Fe₂O₄] + MnO,

VII. α + Mn²⁺, Ni²⁺, Fe²⁺,

VIII. α + CuFeO₂ + Ni²⁺, Mn²⁺,

IX.α + CuFeO₂ + [(Fe_1-xNi_x) Fe₂O₄] + Ni²⁺, Mn²⁺,

X. α + CuFeO₂ + [(Fe_1-xNi_x) Fe₂O₄] + NiO_x + Mn²⁺,

XI.α + CuFeO₂ + [(Fe_1-xNi_x) Fe₂O₄] + NiO_x + MnO,

XII. α + CuFeO₂ + [(Fe_1-x-yNi_xMn_y) (Fe_2-zMn_zO₄)] + NiO_x,

XIII. Cu²⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, Ni²⁺,

XIV. CuFeO₂ + Mn²⁺, Ni²⁺,

XV. Cu₂O + CuFeO₂ + Mn²⁺, Ni²⁺,

XVI. CuO + CuFeO₂ + Mn²⁺, Ni²⁺,

XVII. Cu₂O + CuFeO₂ + [(Fe_1-xNi_x) Fe₂O₄] + Mn²⁺, Ni²⁺,

XVIII. Cu₂O + CuFeO₂ + [(Fe_1-xNi_x) Fe₂O₄] + NiO_x + Mn²⁺,

XIX. Cu₂O + CuFeO₂ + [(Fe_1-x-yNi_xMn_y) (Fe_2-zMn_zO₄)] + NiO_x,

XX. CuO + CuFeO₂ + [(Fe_1-xNi_x) Fe₂O₄] + Mn²⁺, Ni²⁺,

XXI. CuO + CuFeO₂ + [(Fe_1-xNi_x) Fe₂O₄] + NiO_x + Mn²⁺,

XXII. CuO + CuFeO₂ + [(Fe_1-x-yNi_xMn_y) (Fe_2-zMn_zO₄)] + NiO_x,

XXIII. CuO + CuFeO₂ + Mn₃O₄ + Ni²⁺,

XXIV. CuO + CuFeO₂ + NiO_x + Mn²⁺,

XXV. CuO + CuFeO₂ + NiO_x + Mn₃O₄,

XXVI. CuO + CuFeO₂ + Mn₂O₃ + Ni²⁺,

XXVII. CuO + CuFeO₂ + NiO_x + Mn₂O₃,

XXVIII. CuFe₂O₄ + Mn₂O₃ + Ni²⁺,

XXIX. CuFe₂O₄ + Mn₂O₃ + NiO_x,

XXX. Cu²⁺, Mn²⁺, Fe³⁺, Ni²⁺,

XXXI. Fe₂O₃ + Cu²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺,

XXXII. CuFe₂O₄ + Ni²⁺, Mn²⁺,

XXXIII. CuFe₂O₄ + MnO₂ + Ni²⁺,

XXXIV. CuFe₂O₄ + NiO_x + MnO₂,

XXXV. Cu²⁺, Mn³⁺, Fe³⁺, Ni²⁺,

XXXVI. MnO₂ + Cu²⁺, Ni²⁺, Fe³⁺,

XXXVII. MnO₂ + Fe₂O₃ + Cu²⁺, Ni²⁺,

XXXVIII. Cu²⁺, Fe³⁺, Ni²⁺,

,

XXXIX. Fe₂O₃ + Cu²⁺, Ni²⁺,

,

XL. CuFe₂O₄ + Ni²⁺,

,

XLI. CuFe₂O₄ + NiO_x +

,

XLII. CuFe₂O₄ + NiO_x +

,

XLIII. Fe₂O₃ + NiO_x + Cu²⁺,

,

XLIV. CuFe₂O₄ + NiO_x +

,

XLV. Cu²⁺, Ni²⁺,

,

XLVI. NiO_x + Cu²⁺ +

,

XLVII. CuO + NiO_x +

,

XLVIII. Cu²⁺,

.

XLIX. CuO +

.

Из анализа диаграмм можно сделать следующие выводы:

Область I – это область иммунности мельхиора МНЖМц30–1–1, области II, IV, VII – это области селективной коррозии. В области II селективно растворяется марганец, в области IV – железо и марганец, в области VII – никель, железо и марганец. В областях XIII, XXX, и при низких активностях ионов в растворе, XXXV, XXXVIII, XLV, XLVIII происходит общая коррозия мельхиора, то есть все компоненты в том или ином виде переходят в раствор.

В остальных областях на поверхности мельхиора образуется пассивирующая плёнка. Она может быть как одно – так и многофазной. В областях V, VI, IX–XI, XVII, XVIII, XX, XXI происходит образование так называемых смешанных железо-никелевых шпинелей – твёрдых растворов между Fe₃O₄ и NiFe₂O₄ вида [(Fe_1-xNi_x) Fe₂O₄]. В областях XII, XIX, XXII образуются железо-никеле-марганцевые шпинельные растворы вида

[(Fe_1-x-yNi_xMn_y) (Fe_2-zMn_zO₄)]. Образование шпинелей приводит к упрочнению пассивирующей плёнки и улучшению её защитных свойств.

Сравнение диаграмм, построенных при различных активностях, показывает, что, как и в случае сплава МН19, при понижении активностей ионов в растворе коррозионная стойкость мельхиора МНЖМц30–1–1 снижается, поскольку снижаются потенциалы активного растворения металлов и потенциалы перепассивации мельхиора по всем компонентам, расширяется область активного растворения, а область пассивности уменьшается и сдвигается в щелочную область. Кроме того, при малых активностях ионов в растворе на диаграмме появляются новые области, связанные с образованием Mn³⁺ и

.