ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Стойкость нержавеющих сталей против окисления из "Нержавеющие стали " Механизм окисления весьма сложен, так как в процессе реакции окисления образуется слой окислов, разделяющий реагирующие вещества. Поэтому дальнейший процесс возможен только в случае, если реагирующие вещества имеют способность к диффузии через образовавшийся слой окалины если они непористы, скорость процесса окисления определ5 ется не столько скоростями реакции образования окисла на графиках окисел—кислород, окисел — металл, сколько скоростями диффузии кислорода или ионов металла через слой окисла. [c.636] Скорость окисления металлов и сплавов зависит от свойств окисной пленки (плотность, пористость, тугоплавкость, летучесть, прочность приставания окисла к металлу, пластичность, коэффициент линейного расширения и др.), от кристаллического соответствия решеток окисла металла. [c.636] Скорости окисления у разных сталей и сплавов различны, о чем можно судить но данным потерь веса металла или привеса от присоединения кислорода (рис. 348, 349). [c.636] В табл. 209 приведены максимально допустимые температуры для сталей различных марок при непрерывной работе и прерывистой. [c.636] Иногда о стойкости против окисления судят по привесу, т. е. по количеству кислорода, ушедшего на образование окалины, при этом окалина сохраняется и образец взвешивают вместе с ней. [c.636] Из данных рис. 348 и 349 видно, что присадка хрома, алюминия, никеля, кремния к железу и его сплавам повышает их стойкость против окисления. [c.637] И кислорода через них и тем самым препятствуют усиленному окислению сплава. Определяя химический состав окислов, можно получить данные о составе пленок. Часто окисные пленки состоят не из одного слоя, а из нескольких, и представляют собой твердые растворы окислов или смешанные фазы с неодинаковой концентрацией составляющих по толщине. В этом случае химический анализ всего слоя окислов позволяет определить только их усредненный химический состав. Послойный анализ их более труден, но он дает более правильные представления о составе окислов. [c.637] Толстые пленки и структуру окисленных слоев хорошо определяют металлографическими исследованиями (рис. 350). Вследствие хрупкости этих слоев необходимо соблюдать ряд предосторожностей при изготовлении микрошлифов. При металлографическом исследовании удается хорошо проследить структурные изменения в окисленном слое и в переходной зоне между металлом и окислами. [c.637] Металлографическое исследование позволяет выявить характер распространения газовой коррозии в поверхностном слое металла, а именно, распространяется ли газовая коррозия по границам зерен металла с внедрением окислов в металл, или же между металлом и окислами существует четкая граница. Кроме того, при этом хорошо выявляются и другие структурные изменения в поверхностном слое металла (обезуглероживание, науглероживание, нитрирование и т. п.). [c.639] Структура и строение пленок могут быть определены с помощью рентгеновского и электронографического метода исследования, а также с помощью электронного микроскопа. Метод рентгеновского исследования позволяет установить кристаллическую структуру пленок и определить параметры решетки. [c.639] При рентгеновском методе рекомендуется изучать изолированные пленки окислов, так как в противном случае рентгеновские лучи, глубоко проникая через пленку в металл, могут дать на рентгенограмме завуалкрованную картину [737—739]. [c.639] Методом электронографического исследования, основанным на дифракции пучка электронов, можно определить структуру очень тонких окисных пленок без удаления последних с поверхности металла. Этот метод нашел широкое применение при определении структуры пленок нагретого металла и позволяет проследить за изменением состава пленок в зависимости от температуры и времени нагрева металла. [c.639] На рис. 351 приведен пример дифракционной картины окисных пленок, определенных на различных металлах [736, 737]. [c.639] Исследованиями последнего времени установлено, что жаропрочные свойства, сопротивление усталости и эксплуатационная стойкость в сильной степени зависят от изменений в поверхностном слое металла, лежащем под окалиной, т. е. от изменений химического состава в этом слое. Послойный химический или спектральный анализы в этом случае весьма полезны. [c.639] Вернуться к основной статье