Файл: Немкевич, А. С. Конструирование и расчет печатающих механизмов-1.pdf

ответствующих области неполной пассивности (между потенциа­ лами пассивации и Фладе-потенциалом), области пассивности и транспассивности, то с увеличением степени деформации происхо­ дит их параллельный перенос в сторону больших значений плотно­ стей тока. Под влиянием деформации также несколько сдвигается потенциал транспассивации в сторону отрицательных значе­ ний, тем самым уменьшается область пассивации. Все перечислен­ ные выше явления обусловлены механохимическим эффектом, действие которого возрастает пропорционально деформационному упрочнению. В области динамического возврата отмечается зна­ чительный сдвиг поляризационных кривых в сторону уменьшения плотностей тока и увеличения значений потенциала. Сдвиг имеет значительную величину, так как велик вклад упругой деформации.

Изучение влияния скорости деформации на кинетику механохимического растворения молибдена показало линейную зависи­ мость приращения анодного тока от скорости деформации для каждого значения деформации на стадии деформационного упроч­ нения (рис. 26) и уменьшение плотности анодного тока на стадии динамического возврата.

С целью проверки данных, полученных электрохимическими методами, были поставлены опыты по гравиметрическому ана­

89

лизу (рис. 25, кривая AG). Анализ результатов, полученных этим

методом, показал вполне четкую связь скорости коррозии, опре­ деленной по потере массы, с данными электрохимических иссле­ дований. При этом отмечено, что измерение влияния деформации на ток анодного растворения в динамическом режиме нагружения является более чувствительным методом, чем измерения по потере массы; об этом свидетельствует увеличивающийся наклон токо­ вой кривой в области динамического возврата.

Медь

Механохимическое поведение меди изучали в ряде работ.

В работе [74] предпринята попытка объяснить влияние меха­ нической деформации медного электрода на его анодную и катод­ ную поляризацию в водном растворе CuS04 с позиций теории перенапряжения кристаллизации при условии, что лимитирую­ щей стадией реакций является поверхностная диффузия ад-ионрв, параметры которой зависят от расстояния между ступеньками роста, т. е. от плотности дислокаций. С учетом того, что плот­ ность дислокаций линейно связана со степенью пластической деформации, получена прямая пропорциональная зависимость скорости реакции от корня квадратного из степени деформации. Эта зависимость приближенно соответствует результатам опытов

и несколько нарушается при больших деформациях. К сожалению,

вэтой работе не измеряли величину механического напряжения, а поскольку в случае меди деформационное упрочнение может подчиняться параболическому закону [41], можно объяснить результаты опытов [74] без привлечения теории замедленной стадии поверхностной диффузии.

Автор работы [75], наоборот, совсем не учитывает кристалли­ зационного перенапряжения при оценке электродного потенци­ ала деформированного медного электрода в водном растворе CuS04. При этом он утверждает, что деформированный металл (медь), погруженный в раствор собственных ионов, никогда не принимает обратимого потенциала. Предполагается, что в пря­ мой анодной полуреакции растворения участвует деформиро­ ванный металл, а в сопряженной обратной катодной полуреакции осаждения — «равновесный электровосстановленный» (т. е. недеформированный). В результате между ними устанавливается не обратимый, а смешанный потенциал, хотя баланс массопереноса сохраняется. Такое предположение находится в прямом противоречии с известными экспериментальными данными о ка­ тодном выделении меди на поверхности медных усов [76], сви­ детельствующими о большом кристаллизационном перенапряжении (до ста милливольт). При этом анодное растворение кристаллов меди происходило в определенных слабых местах, на которых затем обратно осаждался металл при последующем включении катодной поляризации, тогда как на остальной поверхности выделения металла не происходило. Возвращение ад-атома в кри­

89

талла в поверхностных слоях) на­ блюдается резкий сдвиг потенциала в сторону положительных значений, причем тем больший, чем меньше скорость деформации. В области пе­ рехода от линейного к параболиче­ скому упрочнению также происходит разблагораживаиие потенциала, ста­ билизирующееся на стадии динами­ ческого возврата и достигающее при максимальной скорости деформации величины 134 мВ.

Изменение потенциала меди при деформации в упругой области, ви­ димо, связано с микроскопическими разрывами поверхностной пленки, что приводит к образованию много­ численных пар локальных элементов

металл— пленка [78.]. На ходе кривых в области пластической

деформации также сказывается осложняющее действие пленок, как это видно из сопоставления величин механохимического эффекта при различных скоростях деформации, обусловливающих различное время залечивания пленок.

Исследование влияния деформации на электрохимические характеристики меди в потенциодинамическом режиме показало, что для поведения меди характерны те же общие закономерности, которые отличают поведение рассмотренных выше металлов: деформация сдвигает участки, соответствующие области актив­ ного растворения, параллельным переносом в сторону отрицатель­ ных потенциалов, а ток пассивации — в сторону увеличения плотности; в области максимальных деформаций имеет место возврат, что связано с уменьшением химических потенциалов атомов металла, а следовательно, уменьшением механохимиче­ ского эффекта.

Тонкую структуру пластически деформированного металла обычно оценивают по увеличению ширины рентгеновских ин­ терференционных линий, определяя таким образом относи­ тельную величину микроискажений кристаллической решетки (Аala) и размеры блоков мозаики (областей когерентного рас­

сеяния).

Однако из этих величин нельзя выделить вклад плоских ско­ плений дислокаций, играющих решающую роль в формирова­ нии механохимической активности металла. Вместе с тем в отдель­ ных случаях (отсутствие упорядоченных копланарных скоплений, хаотическое или ячеистое распределение дислокаций), когда статистически усредненная при рентгеноструктурном анализе величина Aala пропорциональна числу элементарных искажений

решетки (т. е. плотности дефектов структуры), можно сопоставить

91