定速度ひずみ状態における腐食電位振動の解析

恒速率应变条件下腐蚀电位振荡分析

基本信息

批准号：
08750843
负责人：
井上博之
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750843/
关键词：
腐食電位振動電気化学ノイズ孔食応力腐食割れ逆電位設定

项目摘要

塑性変形を生じている荷重域では、ひずみ速度が大きいほど腐食電位振動の発生頻度が大きかった。ただし、電位振動の発生頻度と微小き裂や微小食孔の生成の間に、直接的な相関はなかった。また、電位振動の発生時間は、ひずみ速度に関わらずポアソン分布に従っていた。したがって、個々の電位振動(つまり、対応する局部アノード溶解)は、互いに独立した事象と推定される。以上の結果は、電位振動が多数生じたとしても、対応するアノード溶解量が一様に小さければ、微小き裂や微小食孔の生成には至り得ないことを示唆している。この点を明らかにすることを目的として、個々の電位振動から、対応する局部アノード電流を推定する方法を創案した。まず、自然浸漬状態において発生した電位振動波形をA/Dコンバータを用いて測定する。ついで、D/Aコンバータを用いて波形を再生し、ポテンショスタットを介して、同じ実験条件下にある試験片に電位振動を逆設定する。この際、試験片と対極の間で生じる電解電流は、自然状態において生じている局部アノード電流に等しくなる。この方法を用いて解析をおこなった結果、推定された局部アノード電流の-の電気量に相当する溶解量と、実際に生じた微小食孔(半径10μm以下)の体積とは良い一致を示すことが判明した。さらに、微小食孔の生成に対応している電位振動は、従来から報告されてきた変動パターン(Type I)ではなく、卑側電位で一定の停滞時間を有している電位振動(Type II)であることを見いだした。鋭敏化した試験片に、定速度ひずみを付与して同様の測定をおこなったところ、実際に応力腐食割れが生じる場合においてのみ、き裂発生の前段階でType IIの電位振動が発生することが確認された。

在发生塑性变形的载荷范围内，应变速率越高，腐蚀电位振荡的频率越高。然而，电势振荡的频率与微裂纹和微孔的形成之间没有直接相关性。此外，无论应变率如何，电势振荡的产生时间都遵循泊松分布。因此，各个电位振荡（即相应的局部阳极溶解）被认为是彼此独立的事件。上述结果表明，即使发生大量电位振荡，如果相应的阳极溶解量均匀较小，也不会产生微裂纹或微孔。为了澄清这一点，我们设计了一种方法来估计每个电位振荡相应的局部阳极电流。首先，使用 A/D 转换器测量自然浸没期间产生的电位振荡波形。然后使用 D/A 转换器再现波形，并通过恒电位仪将电势振荡反转到相同实验条件下的样本上。此时，在试验片与对电极之间产生的电解电流变得与自然状态下产生的局部阳极电流相等。使用该方法进行分析的结果发现，与估计的局部阳极电流的电量对应的溶解量与微腐蚀孔（半径10μm以下）的体积非常一致。事实证明这确实发生了。此外，与微腐蚀的产生相对应的电位振荡不是以前报道的波动模式（I型），而是在基础电位上有一定停滞时间的电位振荡（I型）。当通过施加恒定速率应变对敏化样品进行类似测量时，发现只有当应力腐蚀裂纹实际发生时，才会在裂纹萌生之前的阶段发生II型电位振荡。