ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Составы окисных пленок, распределение легирующих элементов в окалине и поверхностных слоях металла из "Нержавеющие стали " Концентрация легирующих элементов, входящих в состав нержавеющих сталей, образующих тугоплавкие и прочные окислы во внутреннем слое окалины, может быть в несколько раз больше концентраций их в сплаве и в поверхностных слоях. В двух внешних слоях окалины содержание легирующего элемента может снизиться до 10% его содержания в основном металле. [c.662] В сплавах с более высоким содержанием хрома или алюминия концентрация легирующих элементов во внутреннем слое окалины непрерывно увеличивается до тех пор, пока этот слой не будет состоять почти целиком из жаростойкой окиси (AI2O3, СГаОд и МеО, Ме р , через которую скорость диффузии элементов мала. [c.662] Сплав обладает наивысшей жаростойкостью в том случае, когда окалина, находящаяся в контакте с металлом, состоит исключительно из жаростойкого тугоплавкого окисла [736, 741, 742]. [c.662] У стали с 20% Сг после нагрева ее в слабоокислительной атмосфере слой окалины состоит из 80% СгзОд. [c.662] содержащие алюминий, после нагревания при высоких температурах покрываются характерным белым налетом, состоящим из окислов алюминия. [c.662] При окислении ряда сталей в течение нескольких дней при 1000° С было обнаружено заметное изменение содержания различных легирующих элементов стали в трех поверхностных оксидных слоях. Так, например, в нержавеющей 12%-ной хромистой стали в первом внешнем слое окислов обнаружено 0,89% Сг Од, в среднем слое 1,64% rjOg, а во внутреннем слое 31,4% СгаОд. В 2%-ной кремнистой стали в первых двух слоях окислов кремния не оказалось, тогда как в третьем слое обнаружено около 10% SiO . [c.662] В окисных пленках жаростойких сталей обычно окислы железа встречаются в небольшом количестве и растворены в других окислах или же присутствуют в виде других соединений железа, как например соединений типа шпинельного РеО-СГаОд или силикатного. [c.662] Особенно сильный угар наблюдается на ребрах и краях, что приводит к местному и сильному образованию окислов и к уменьшению жаростойкости. [c.663] В случае, когда температура не очень высокая и когда не наблюдается интенсивное окисление металла, окалина обычно распределяется равномерно, и между металлом и окалиной существует четкая граница. [c.663] При температурах интенсивного окисления, например при высоких температурах нагрева под закалку, картина резко меняется, и окалина начинает глубоко распространяться в металл, преимущественно по границам зерен, производя очень большие изменения в его поверхностном слое. [c.663] Когда нет межкристаллитного окисления, нагрев при высоких температурах у ряда сложно легированных сплавов вызывает глубокие изменения в поверхностном слое сплава. В этом случае одни легирующие элементы при нагреве быстро переходят в окалину с уменьшением содержания их в поверхностном слое металла, тогда как другие накапливаются в нем вследствие диффузионного торможения от наличия защитного слоя окислов, препятствующего их окислению. Следовательно, металл поверхностного слоя может иметь иной состав, чем внутренний слой. [c.663] В работе [744] показано, что в поверхностных слоях хромоникелевой стали типа 18-8 и некоторых жаропрочных никелевых сплавов (нимоник 80, нимоник 75, нихром D) при нагреве их до высоких температур в атмосфере воздуха происходит перераспределение концентрации легирующих элементов (рис. 363). Это перераспределение легирующих элементов в поверхностных слоях может привести к изменению различных свойств сталей (потере коррозионной стойкости, жаропрочности и др.) и должно учитываться при эксплуатации [13]. [c.663] Для предупреждения и защиты металлов и сплавов при высоких температурах от газовой коррозии рекомендуется следующее. [c.663] Наиболее надежным способом защиты является легирование сплавов хромом, никелем, алюминием и кремнием. [c.664] Вернуться к основной статье