Einflüsse von Mo, V, Nb, Ti, Zr und deren Karbiden auf die Korrosion und Wasserstoffaufnahme des Eisens in Schwefelsäure
Einflüsse von Mo, V, Nb, Ti, Zr und deren Karbiden auf die Korrosion und Wasserstoffaufnahme des Eisens in Schwefelsäure
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在 Schwefelsäure 的腐蚀和废水中加入 Mo、V、Nb、Ti、Zr 和卡比登
DOI：
10.1002/maco.19880391108
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发表时间：
1988
影响因子：
1.8
通讯作者：
H. Grabke
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
E. Riecke;B. Johnen;H. Liesegang;Andreas Thoms;B. Reynders;H. Grabke
在 1 M H2SO4/N225°C 中，Mo、V、Nb、Ti、Zr 和卡比登腐蚀和水流会在 1 M H2SO4/N225°C 中产生二元和三元 Fe-Me-Legierungen 并运行 0,2 At.-% Me 和 elektrochemischer Oberflachenanalytischer Mesmethoden untersucht。
Unter den Versuchsbedingungen traten keine schutzenden Deckschichten auf。 Die Ubergangsmetale reicherten sich nur als Karbid oder Oxikarbid an der Eisenoberflache an, nicht elementar. Mo und Zr reicherten sich auch als Karbid nicht merklich an。 Korrosionsstromdichte und Wasserstoffaktivitat wurden nur durch Mo und Zr deutlich erniedrigt。
H 渗透的消息是“捕获”理论分析的基础。 Die mittlere Bindungsenergie der flachen“捕获”FWasserstoff在Eisen steigt dem dem Atomradius der Reihenfolge V，Mo，Ti，Nb和Zr an中的替代Legierungselemente。 H-Diffusionskoeffizient 的说明（即“陷阱”） ab，以及 H-Loslichkeit nimmt zu。 Der stationare H-Permeationsstrom bleibt weitgehend unbeeinflust。
Die Gesamtwasserstoffkonzentration wird die Dichte der tiefen “traps” bestimmt and ist meistens unabhangig von der auseren H-Aktivitat. Eisen 中的“捕获”效果在 Gegenwart feindisperser Karbide wie VCx 的替换中非常明显。 Der Effekt Grober Karbidteilchen geringerer Dichte ist klein。
Mo、V、Nb、Ti、Zr及其碳化物对铁在硫酸中腐蚀和吸氢的影响
采用电化学和表面分析方法，使用含有约 0.2 at.-%Me 的二元和三元 Fe-Me 合金，研究了 Mo、V、Nb、Ti、Zr 及其碳化物对铁在 1 M H2SO4/N2/25°C 中的腐蚀和吸氢的影响。
由于实验条件的原因，没有形成保护性表面层。过渡金属仅以碳化物或碳氧化物的形式富集在铁表面。 Mo或Zr没有明显富集。仅Mo或Zr会降低腐蚀电流密度和氢活度。
根据捕获理论分析氢渗透测量。氢浅陷阱的平均结合能随着取代合金元素（按 V、Mo、Ti、Nb 和 Zr 的顺序）原子半径的增加而增加。相应地，氢扩散系数（深陷阱饱和后）降低，氢溶解度增加。稳态氢渗透率几乎不受影响。
总氢含量由深陷阱的密度决定，因此基本上与外部氢活性无关。溶解的 Zr 或 Nb 或存在细小的分散碳化物（如 VCx）时，铁的捕获效果会大大增强。较低密度的粗碳化物颗粒的影响很小。
Die Einflusse von Mo, V, Nb, Ti, Zr und deren Karbiden auf die Korrosion und Wasserstoffaufnahme von Eisen in 1 M H2SO4/N225°C wurden an binaren und ternaren Fe-Me-Legierungen mit rund 0,2 At.-% Me mittels elektrochemischer und oberflachenanalytischer Mesmethoden untersucht.
Unter den Versuchsbedingungen traten keine schutzenden Deckschichten auf. Die Ubergangsmetalle reicherten sich nur als Karbid oder Oxikarbid an der Eisenoberflache an, nicht elementar. Mo und Zr reicherten sich auch als Karbid nicht merklich an. Korrosionsstromdichte und Wasserstoffaktivitat wurden nur durch Mo und Zr deutlich erniedrigt.
Die Messungen der H-Permeation wurden auf der Grundlage der „trapping”-Theorie analysiert. Die mittlere Bindungsenergie der flachen „traps” fur Wasserstoff in Eisen steigt mit dem Atomradius der substituierten Legierungselemente in der Reihenfolge V, Mo, Ti, Nb und Zr an. Entsprechend fallt der H-Diffusionskoeffizient (nach Sattigung der tiefen „traps”) ab, und die H-Loslichkeit nimmt zu. Der stationare H-Permeationsstrom bleibt weitgehend unbeeinflust.
Die Gesamtwasserstoffkonzentration wird durch die Dichte der tiefen „traps” bestimmt und ist meistens unabhangig von der auseren H-Aktivitat. Der „trapping”-Effekt in Eisen ist stark bei Substitution von Zr oder Nb sowie bei Gegenwart feindisperser Karbide wie VCx. Der Effekt grober Karbidteilchen geringerer Dichte ist klein.
Effects of Mo, V, Nb, Ti, Zr and their carbides on the corrosion and hydrogen uptake of iron in sulphuric acid
The effects of Mo, V, Nb, Ti, Zr and their carbides on the corrosion and hydrogen uptake of iron in 1 M H2SO4/N2/25°C were investigated by electrochemical and surface analytical methods using binary and ternary Fe-Me alloys with about 0.2 at.-%Me.
Due to the experimental conditions, no protective surface layers formed. The transition metals were enriched at the iron surface only as a carbide or oxicarbide. Mo or Zr were not markedly enriched. The corrosion current density and the hydrogen activity were decreased only by Mo or Zr.
Hydrogen permeation measurements were analysed in terms of the trapping theory. The average binding energy of shallow traps for hydrogen increases with increasing atomic radius of the substituted alloying elements in the order V, Mo, Ti, Nb and Zr. Correspondingly, the hydrogen diffusion coefficient (after saturation of the deep traps) decreases and the hydrogen solubility increases. The steadystate hydrogen permeation rate remains almost unaffected.
The total hydrogen content is determined by the density of deep traps and thus mostly independent of the external hydrogen activity. The trapping effect of iron is strongly increased by dissolved Zr or Nb or in the presence of fine dispersed carbides as VCx. The effect of coarse carbide particles at a lower density is small.