ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Структура, состав и свойства окисных пленок из "Нержавеющие стали " Структура, состав и свойства окисных пленок, образующихся на поверхности нержавеющих и окалиностойких сталей, зависят от их состава и темйературы испытания. При этом каждый элемент, входящий в состав сплава, оказывает влияние на структуру и свойства окислов, но это явление не однозначно, так как в большинстве случаев наблюдается избирательное окисление, при котором окисление пленки обогащается одними элементами и обедняется другими. [c.639] Если окислы недостаточно тугоплавки, то они при температуре спекания будут терять свои защитные свойства. [c.640] В ряде случаев температура начала спекания порошка окислов составляет примерно 0,5—0,6 величины абсолютной температуры плавления простых окислов.. [c.640] Установлено, что хром, алюминий, кремний, цирконий, церий, бериллий и др. образуют тугоплавкие окислы, и введение их в железо и в железоникелевые сплавы повышает их стойкость против окисления (табл. 210). [c.640] Окисел неустойчив, разлагается. [c.640] Наиболее сильное влияние оказывает хром, который, как правило, входит в состав окалиностойких и нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов (см. рис. 348, 349). [c.641] Сплошность и прочность окнсных пленок определяется их плотностью. Если объем образующегося на поверхности металла окисла меньше объема металла VMeONMe ), ушедшего на его образование, то окисная пленка — пористая с надрывами, не обеспечивает надежной защиты металла от окисления [734]. В тех же случаях, когда объем окислов больше объема металла, пошедшего на образование пленки, получаются сплошные пленки, хорошо защищающие металл от дальнейшего окисления. Когда на поверхности металла или сплава образуются окислы с низкой температурой плавления или летучие с высокой упругостью испарения, то наблюдается отступление от правила соотношения объемов окисла и металла (табл. 212). [c.642] К — концентрации диффундирующих ионов на границе между окислом и металлом. [c.643] Это уравнение указывает на то, что процесс окисления является диффузионным. [c.643] В том случае, когда на поверхности металла образуются пористые окисыые пленки, с надрывами, с трещинами, т. е. когда эти пленки не обеспечивают надежной защиты металла от окисления, то скорость окисления подчиняется прямолинейному закону. [c.643] Повышение температуры увеличивает подвижность ионов и атомов, а следовательно, и диффузию ионов металла через окисную пленку, но так как у различных сталей и сплавов окисные пленки при различных температурах имеют различную структуру и состав, то окалиностойкость их различна. [c.643] Как и при других диффузионных процессах, изменение скорости окисления или константы К в уравнении = Kt зависит от температуры. [c.643] Таким образом, зависимость логарифма скорости окисления от величины, обратной абсолютной температуре, выразится прямой линией. [c.643] При изучении окисных пленок жаростойких сталей, содержащих хром, алюминий или кремний, установлено, что тугоплавкие окислы этих элементов содержатся преимущественно во внутреннем слое окалины, непосредственно примыкающем к поверхности стали, а поверхностный слой металла, лежащий под окислами, в ряде случаев обедняется ими. [c.643] Возникаюш,ая в результате реакции кристаллическая решетка новой фазы как бы сопрягается с кристаллической решеткой исходной фазы подобными кристаллографическими плоскостями, параметры которых минимально отличаются друг от друга. Это указывает, что образование окисных пленок идет с минимальной затратой энергии. [c.644] Переходный слой между окисной пленкой и металлом по мнению ряда исследователей обеспечивает достаточную прочность связи металла с окалиной и играет выдающуюся роль в обеспечении жаростойкости металла. [c.644] При перегреве легированной стали или недостатке легирующих элементов (хрома, алюминия и кремния) образуются в большом количестве пористые окислы железа, что способствует усиленной диффузии ионов металла и кислорода и усиленному окислению. [c.644] Вернуться к основной статье