ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Коррозия цветных металлов и сплавов при высоких температурах из "Коррозия и защита металлов 1959 " При относительно низких температурах (200—000°) на железе уже начинает появляться видимая пленка окислов. В пределах до 600° скорость коррозии железа еще настолько мала, что изделия из него могут применяться для работы в этих условиях. Температура, при которой скорость окисления резко повышается, зависит как от состава металла, так и от внешней среды (рис. 9). [c.19] Кривая скорости газовой коррозии углеродистой стали при температуре 800° (рис. 10) имеет вначале параболический характер, но затем защитные свойства пленки падают и коррозия ускоряется. [c.19] Образующаяся на железных сплавах окалина имеет сложную структуру и состав, зависящий от условий, в которых происходит газовая коррозия. [c.19] При воздействии на железоуглеродистые сплавы газов, содержащих окислители, а также водород и его соединения, на поверхности металла происходит реакция между цементитом и этими газами с образованием газообразных соединений например, РезС + Ог = ЗРе -ЬСОг. Вследствие этого поверхностный слой обедняется углеродом (иногда до феррита) кроме того, выделяющиеся газы нарушают целость слоя продуктов коррозии, уменьшая его защитные свойства. [c.20] На рис. И показана микроструктура поверхностного слоя стали, обезуглероженной при газовой коррозии. С течением времени обедненный углеродом слой становится толще. Обезуглероживание ведет к изменению механических свойств, особенно уменьшается поверхностная твердость и понижается предел усталости. [c.20] Очень велико воздействие при высоких температурах и давлении водорода и газов, содержащих водород, на о-бычные углеродистые стали (водородная коррозия). Например, предел прочности стали с содержанием 0,24 /о С, подвергавшейся в течение 24 час. при 560° и давлении 150 ат воздействию водорода, уменьшился с 48 до 26 кг1мм , а удлинение с 20 до 5%. Введение в сталь добавок, образующих прочные сложные карбиды, повышает стойкость стали в этих условиях. Применяют легирование хромом, вольфрамом хорошие результаты получены при применении хромомолибденовых сталей. [c.20] При газовой коррозии чугуна иногда наблюдается увеличение его объема или, как говорят, рост чугун а . Происходит это вследствие проникновения вдоль включений графита и мелких трещин коррозионно активных газов, окисляющих чугун. Окислы занимают больший О бъем, чем тот металл, из которого они образовались, и в чугуне появляются многочисленные трещины. Особенно способствует росту чугуна попеременное нагревание и охлаждение. Ясно, что в результате этого процесса прочность чугуна резко падает. [c.20] На скорость газовой коррозии значительно влияет состав атмосферы, от которой зависят состав слоя продуктов коррозии и его защитные свойства. Как уже указывалось выше, при газовой коррозии защитные свойства образующихся продуктов коррозии имеют первостепенное значение. [c.20] В табл. 3 показано влияние состава газовой фазы на скорость коррозии стали с 0,17% С. [c.20] Для повышения сопротивления железоуглеродистых сталей окислению при высоких температурах в них вводятся различные добавки. К таким добавкам прежде всего относятся алюминий, кремний, хром и никель — металлы, сами обладающие свойством покрываться хорошими защитными пленками. Влияние этих элементов на жаростойкость показано на рис. 12. [c.20] Присутствие окислов элементов, понижающих температуру плавления окислов защитной пленки на металлах, резко снижает жаростойкость этих металлов. [c.23] Большинство цветных металлов быстро окисляется при высокой температуре. К таким металлам относятся цинк, кадмий, свинец и др. Практический интерес представляет жаростойкость алюминия, меди, никеля, титана и их сплавов. [c.23] Алюминий при высоких температурах покрывается очень тонкой, обладающей хорошими защитными свойствами пленкой, устойчивой даже при температуре плавления алюминия. Однако сильное понижение механических свойств алюминия и его сплавов с повышением температуры не позволяют применять эти материалы при высоких температурах. [c.23] Большой практический интерес представляет повышение жаростойкости сплавов других металлов при введении в них алюминия. О влиянии алюминия на жаростойкость железных сплавов уже говорилось выше. Добавление алюминия в латунь, а также в оловянистую бронзу уменьшает их окисление при высоких температурах. [c.23] Медь служила объектом для многочисленных исследований законов роста окисной пленки. Для нее установлено, что при температурах 700—900° зависимость скорости коррозии от времени подчиняется уравнению параболы. При более низких температурах ход кривой нарушается вследствие хрупкости пленки и образования трещин. [c.24] При окислении меди в воздухе она покрывается слоем окислов СигО и СиО. [c.24] Возникающие в результате этой реакции пары воды разрывают металл и образуют трещины. Поэтому после нагрева в восстановительной атмосфере медь становится хрупкой. Только очень чистые сорта меди, содержащие менее 0,01% Ог, не подвержены такого рода разрушению. Конструируя аппаратуру из меди для работ ыпри высоких температурах, следует избегать непосредственного соприкосновения меди с восстановительными газами. [c.24] Введение алюминия и бериллия увеличивает жаростойкость и жаропрочность меди, а алюминиевые бронзы с бериллием применяются как жаростойкие сплавы. [c.24] Никель медленно окисляется при высоких температурах на воздухе. Некоторые сплавы на основе никеля применяются для изготовления изделий, работающих при высоких температурах. Если в окислительной атмосфере присутствуют соединения серы, предельная рабочая температура резко падает, так как никель при этом быстро разрушается с образованием сульфидов. [c.24] Сплавы на основе никеля, содержащие хром и железо (55— 80% N1, 12—20 /о Сг, обладают хорошей жаростойкостью и применяются, например, для изготовления электронагревателей. Введение некоторых добавок (51, А1) повышает жаропрочность этих сплавов. [c.24] Вернуться к основной статье