Утвердившееся в настоящее время мнение, что проникающий в металл водород сообщает ему хрупкость, требует весьма осторожного подхода к выбору способов и режимов защиты судов и стационарных морских сооружений от коррозии.
Например, при электрохимической защите (протекторной пли катодной) металлов от коррозии на защищаемой поверхности наряду с разрядом катионов солей морской воды и образованием солевых отложений может происходить разряд гидратированных ионов водорода, что создает опасность наводорожнвания, т. е. проникновения водорода в металл и приобретения последним хрупкости.
С этой точки зрения была сделана попытка выяснить условия и режим безопасного применения электрохимической защиты.
Исследования продолжительностью 720 час проводили в натуральной морской воде соленостью 17‰. Из стали марки Ст. 6 были изготовлены 20 образцов: 10 типа Менаже для динамических испытаний и 10 типа Гагарина для проверки на растяжение. Затем их подвергли рекристаллизационному отжигу при температуре 500°С в течение 10 час, очистили от окалины шлифовальной бумагой № 000 и взвесили. В ка честве анодов использовали графитовые электроды. При всех режимах зашиты на образцах наблюдалось обильное выделение водорода.
После удаления катодной корки и вторичного взвешивания образцов было обнаружено, что вес их остался таким же и поверхность под коркой не имела следов коррозийного повреждения Механические свойства металла также не изменились.
Опыты, проведенные со сталью марки Ст. 4, дали аналогичные результаты.
Все это позволило сделать следующий вывод: при установленных режимах катодной защиты в морской воде наводороживания металла не возникает, даже если его длительное время выдерживать под током.
Было высказано предположение, что наводороживанию препятствует солевая корка, так как разряд гидратированных ионов водорода происходит на ней, а не на металле. Чтобы проверить это, провели следующие исследования. Для динамических испытаний из стали марки Ст. 3 изготовили шесть образцов цилиндрической формы с выточкой посередине В центре каждого из них просверлили канал диаметром 3,7 мм, что позволило улавливать водород, проникающий сквозь стенку образца. С этой же целью на торец последнего надели колпачок из тонкой резины.
После механической обработки образцы подвергли рекристаллизационному отжигу при температуре 550°С в течение 4 час, а затем очистили от окалины шлифованием наждачной бумагой № 000.
Опыт с тремя образцами этой серии проводили в натуральной морской воде соленостью 17‰, а с другими тремя — в 0,02-процентном водном растворе серной кислоты. Плотность тока в обоих случаях равнялась 40 ма/дм2. В качестве анодов использовали графитовые электроды. Все образцы находились непрерывно под током в течение 510 час, и на них усиленно выделялся водород.
После 80—100 час с момента начала испытаний вследствие образования вакуума в каналах образцов, помещенных в морскую воду, их резиновые колпачки начали деформироваться, а колпачки образцов, находившихся в растворе кислоты, стали заметно упругими, что свидетельствовало о диффузии водорода внутрь этих образцов сквозь их стенки. Внешний вид и тех и других в конце опыта показан в пояснении.
Образование разрежения в полости образца, находившегося в морской воде, можно объяснить уменьшением парциального давления кислорода воздуха, заключенного в этой полости и расходуемого на окисление внутренней поверхности.
Осмотр образцов после опыта показал, что те из них, которые находились в морской воде, были покрыты солевыми отложениями, а в кислой среде — тонкой оксидной пленкой Удалив эти отложения и пленку, коррозийных поражении в обоих случаях не обнаружили.
