Кремний влияние на скорость окисления

Средняя скорость окисления образцов жаропрочного сплава СТ-4, покрытых кремнием, при 800° в 70 раз меньше скорости окисления образцов из сплава 80% N -1-20% Сг, а при 1000° скорости окисления этих материалов одинаковы н равны 0,06, иг/с,ч- чао. С помощью такого покрытия оказалось возможным преодолеть отрицательное влияние на скорость окисления сплава СТ-4 эффектов большое растворимости кислорода и а -> Р превращения в нем. [c.125]

Совместное влияние кремния и микродобавок на скорость окисления [c.55]

Рис. 12. Влияние содержания алюминия а, кремния б и хрома в на скорость окисления стали при высоких температурах

Рис. 3.2.15. Влияние содержания углерода, кремния и температуры на скорость окисления Дш (а), рост Д К (в) серого чугуна

Влияние легирующих элементов на относительную скорость окисления стали приведено на рис. 6. Хром, алюминий и кремний сильно замедляют процесс окисления стали, что связано с образованием пленок с высокими защитными свойствами. При содержании 30% Сг, до 10% А1, до 5%Si стали имеют высокую жаростойкость. Легирование стали титаном, медью, кобальтом и бериллием вызывает гораздо меньшее повышение жа- [c.23]

Влияние кремния. Обычно количество кремния в эмалировочных сталях ограничивается до 0,1—0,35%. Кремний считается вредным элементом. Однако причины такого влияния кремния недостаточно выяснены. Кремний, будучи активным элементом, защищает сталь от окисления при высоких температурах, окисная пленка на железе обогащается окислами кремния и скорость окисления сплава уменьшается. Однако, согласно данным работы [76], в низколегированных сталях отсутствует связь между окисляемостью стали и сцеплением ее с эмалью. [c.63]

Небольшие добавки хлора в окисляющую среду оказывают сильное влияние на поведение ОДУ. На рис. 3.13 показано влияние температуры и времени окисления на рост ОДУ при окислении в среде, содержащей 0,2 % трихлорэтана, в кристалле кремния -типа с ориентацией <100), выращенном по методу Чохральского. Можно видеть, что начальная скорость роста [c.91]

В среднем также слабее, чем влияние одних добавок. Таким образом, данные по скорости изотермического окисления не дают возможности правильно оценить влияние кремния на эксплуатационную стойкость нагревателей. Рассмотрим теперь результаты изучения процесса окисления спиральных нагревателей из проволоки диаметром 3 мм при 1200°С с длительностью циклов 120 ч (отключение стенда раз в неделю). [c.56]

Влияние времени и температуры окисления на длину ОДУ при сухом и влажном окислении выращенного по методу Чохральского кристалла кремния /7-типа с удельным сопротивлением 6-8 Ом см и ориентацией <100) показано на рис. 3.12. Рост ОДУ характеризуется энергией активации, равной 2,2 эВ, и показателем 0,84 в степенной зависимости скорости от времени процесса. Эти величины хорошо согласуются с большинством известных в литературе данных. Граница области уменьшения ОДУ зависит от времени и температуры окисления и состава окисляющей среды. При уменьшении парциального давления кислорода как длина ОДУ, так и температура, при которой начинается их уменьшение, понижаются [3.68]. Различные модели, предложенные для объяснения наблюдаемого поведения ОДУ, рассматриваются в 3.3.3. [c.91]

В процессе окисления кремния в смеси H I/O2 образуются молекулы Н2О и I2 (см. разд. 3.2.2). В [3.8] исследовалось возможное влияние этих продуктов реакции на скорость окисления путем анализа кинетики окисления кремния в смесях Н2О/О2, H I/O2 и I2/O2 Интересно отметить, что были ползд1ены почти одинаковые результаты как для добавки 2 % НС1 и 2 % I2 к кислороду, так и для добавки 4 % НС1, что подтверждает предположение о возникновении СЬ и Н2О вследствие реакции кислорода с НС1. При температурах выще 1000° С предельные скорости окисления в среде Н2О и смеси НС1/02 одинаковы. В этом температурном интервале скорость окисления сильно зависит от параболической константы скорости. Однако для ясного понимания механизмов окисления в H I/O2 требуется найти распределение хлора в слое окисла и на границе раздела при различных условиях окисления. [c.81]

Для уменьшения скорости окисления высокотемпературных металлов в них вводят различные легирующие добавки. Этим объясняется положительное влияние присадок циркония и титана на ряд тугоплавких металлов. Также успешным оказалось легирование сплавов на нио-биево-титановой основе алюминием, кремнием и хромом. Выше 1500 К легированные металлы практически неработоспособны. [c.164]

ИХ окисления. Показано, что присадка хрома оказывает наиболее сильное влияние на коррозионную стойкость в перегретом паре при температурах испытания 450, 500, 550, 600° С. Испытания проводили на специальной лабораторной установке при скорости обтекания образцов паром 4—6 м сек, избыточном давлении 0,3—0,6 ати, 0,5—1,5 мг л кислорода до 3000 ч (рис. 381, 382). Интересно, что изменение содержания кремния в низкохромистых сталях в пределах 0,01—0,40% очень сильно влияет на стойкость против коррозии в перегретом паре (рис. 381, б). [c.687]

С. п. м., содержащих низко-молекулярные добавки и твердые наполнители. Низкомолекулярные добавки, участвуя в ценном процессе, могут значительно изменять скорость, направление и характер реакций. Так, антиоксиданты, связывая свободные радикалы, препятствуют развитию цепных реакций и практически делают процесс неразветв.иенным. Это приводит и к снижению скорости структурных изменений. Наличие соединений, содержащих железо, марганец, медь, а иногда серу, фосфор и т. д., приводит к ускорению старения полимерных материалов. Наиболее чувствительны к каталитическим ядам полимеры, содержащие большое количество двойных связей в цепной молекуле (в первую очередь —натура.иьный каучук). Сложное влияние на С. п. м. оказывают активные наполнители — углеродные сажи, двуокись кремния (белая сажа) и т. д. Будучи носителями большого количества слабых свободных радикалов, такие наполнители являются ловушками свободных радикалов, возникающих при окислении полимера. В этом их противо-окислит. действие. Однако, сорбируя воздух, активные наполнители повышают эффективную растворимость кислорода в полимере и этим ускоряют окисление и старение. Кроме того, окислы, покрывающие поверхность нек-рых саж (напр., канальных), ката.тизируют окисление. Поэтому в практике часто приходится встречаться с двояким действием саж. [c.248]

Гульбрансен Е. А. [16] изучал влияние кремния на адгезию окисла к металлической поверхности нихрома, для чего прикладывал напряжение к системе металл — окись (растяжение на 2%) после прохождения первоначальной стадии окисления. Им найдено, что кремний увеличивает скорость окисления нихромов при постоянной температуре, но когда система. нагружается, кремний улучшает сопротивление окислению. [c.101]

Как следует из зависимости (211) и рис. 66, по ходу продувки скорость окисления углерода изменяется в широких пределах даже при постоянной интенсивности продувки (г оз onst). В начальный период продувки, когда преимущественно окисляются кремний и марганец и кислород накапливается в шлаке в виде оксидов железа, скорость окисления углерода минимальна и, как правило, не превышает 0,2%/мин. После окисления шлакообразующих примесей и достижения температуры ванны 1400—1450°С начинается интенсивное обезуглероживание металла, в результате чего резко уменьшается концентрация оксидов железа в шлаке. В этот период отмечается наибольшая склонность шлака к вспениванию, что в сочетании с интенсивным газовыделением усиливает выбросы металла и шлака из конвертора. Поэтому если в состав шихты входит известняк, то его дают именно в этот период. Под влиянием известняка осаживается вспененный шлак и одновременно быстро повышается основность, что способствует прекращению выбросов. В конце продувки при низких содержаниях углерода (продувка на малоуглеродистую сталь) скорость окисления углерода уменьшается, что объясняется кинетическими и термодинамическими особенностями процесса окисления углерода. [c.327]

Судя по литературным данным [80], на окисление никелевых и кобальтовых сплавов тугоплавкие элементы оказывают влияние трех видов. Влияние одного из них благотворно, поскольку тугоплавкие элементы можно рассматривать как ловушки (геттеры) для кислорода, способствующие образованию защитных слоев из Al Oj и r Oj. Влияние двух других видов — вредное. Во-первых, тугоплавкие элементы уменьшают диффузионную активность алюминия, хрома и кремния, а это противодействует формированию защитного слоя. Во-вторых, оксиды тугоплавких металлов обычно незащитны (т.е. отличаются низкой температурой плавления, высокой упругостью паров, высоким коэффициентом диффузии и другими неблагоприятными характеристиками), и поэтому они нежелательны в качестве компонентов для наружной окалины. Следовательно, вредное влияние тугоплавких элементов оказывается более весомым, чем их благотворное влияние, так что для повьш1ения противоокислительной стойкости их обычно в суперсплавы не вводят. Но поскольку тугоплавкие элементы не равнозначны, то некоторые из них использовать предпочтительнее, чем другие. Представляется, например, что тантал, не вызывает столь вредных последствий, как вольфрам или молибден, поэтому он один из тех тугоплавких элементов, которые следует предпочесть. Вольфрам, молибден и ванадий ведут себя примерно одинаково, но вольфрам определенно сильнее снижает. скорости обменной диффузии, чем остальные элементы, и, следовательно, более, чем другие способен к неблагоприятному влиянию в отношении избирательного окисления. Оксиды ниобия не являются защитными, поэтому его присутствие в составе окалины нежелательно. Рений применяли в суперсплавах в ограниченных масштабах его влияние, по-видимому, аналогично влиянию ниобия. Гафний и цирконий часто вводят в суперсплавы в небольших количествах, они значительно улучшают прочность связи окалины с основным сплавом. [c.32]

С Таким образом, на изменение концентрации кремния в сплаве температура оказывает, а скорость нагрева не оказывает заметного влияния Так, при температуре 1500°С пригар кремния в обоих случаях составил около 0,06%, хотя время нагрева было различным (20 и 30 мин) Изменение скорости угара элементов в жидком чугуне при различной интенсивности нагрева объясняется изменением темпа повышения температуры металла и условии его окисления вследствие различном интенсивности пе ремешивания Общий угар и угар отдельных элементов при выплавке синтетического чугуна в индукционных пе чах меньше, чем в вагранке, и может быть сведен к ми нимуму При использовании в качестве шихты рассыпной стружки интенсивное электромагнитное перемешивание уменьшает общий угар металла Угар элементов при расчете шихты рекомендуется определять по формуле [c.87]

На прочность сцепления большое влияние оказывают процессы, происходящие при механическом контакте. В месте удара частиц основа разрушается на микроуровне и обнажается так назьшаемая ювенильная поверхность. Например, при контакте ювенильных поверхностей, полученных разрушением алюминия и кремния в вакууме, уже через секунду при комнатной температуре возникает сцепление, по прочности превосходящее прочность алюминия. При повторении опыта в атмосферных условиях этот эффект не проявляется. Объясняется это окислением поверхности. Как известно, определенному значению температуры соответствует свое значение толщины оксидной пленки. При этом большим температурам соответствует большая толщина. Но так продолжается лишь до тех пор, пока температура не достигнет некоторого критического значения, начиная с которого происходит непрерывное увеличение толщины с характерной для данной температуры скоростью. Для большинства материалов значение критической температуры исчисляется сотнями градусов Цельсия. По-видимому, именно с этим связаны рекомендации не допускать нагрева изделия выше 200 °С. [c.233]

Начальный период окисления чугуна имеет большое значение при обжиге чугунных эмалированных изделий, так как этот период совпадает со временем обжига. Интересно отметить, что после повторного испытания образцов в тех же условиях, но очищенных от окалины, привес образцов при 900° С уменьшается, а при 950° С значительно увеличивается (рис. 82). Аналогичные результаты наблюдались при испытании образцов с разным содержанием кремния, а также образцов, вырезанных из чугунного листа. Это подтверждает высказанное предположение о влиянии приповерхностной газовой оболочки, образующейся при выгорании углерода из поверхностных слоев чугуна. Но на чугуне с ферритной основой это влияние менее значительно, чем на образцах чугуна с перлитной структурой. Это согласуется с известными данными [151 ] о том, что скорость реакции окисления углерода, полученного в процессе графитизации перлита, значительно выше, чем углерода в состоянии графита. При этом следует добавить, что при изучении кинетики окисления холоднокатаной стали 08кп обнаружилось такое же соотношение в привесе образцов после повторных испытаний, как на чугуне с ферритной структурой. Однако по абсолютному значению привес стальных образцов значительно больше, чем чугунных, что можно объяснить повышенным содержанием кремния, тормозящим влияние газовой фазы, окружающей чугунные образцы. [c.167]

В записи первых двух реакций не вьщержана стехиометрия 8102 они просто означают, что с кремнием может реагировать как молекулярный, так и атомарный кислород. Основьшаясь на полученных кинетических данных, авторы работ [2.11, 2.15] определили константы скоростей для первой реакции — /С1 и для комбинации реакций (2.18) и (2.19) — к . Было установлено, что соответствующие энергии активации равны 1,91 эВ для кх и 0,58 эВ для к . Вследствие разности в энергиях активации можно ожидать, что при высоких температурах будет преобладать влияние к и, следовательно, будет применимо обычное соотношение Дила—Гроува. При более низких температурах должна доминировать константа к ,, что и приводит к зависимости скорости роста от давления вида и закону роста с иными эффективньпули константами скоростей. Таким образом, был сделан вывод о том, что окисление молекулярным кислородом доминирует при высоких температурах, тогда как реакция с атомарным кислородом становится все более важной при понижении температуры. [c.56]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...