Стали жаростойкие защитные свойства окислов

Имеются примеры отсутствия полной ясности в вопросе о том, достигается ли жаростойкость в основном за счет защитных свойств окислов чистого компонента или за счет образования сложных окислов. Для сталей в зависимости от их состава и условий эксплуатации могут иметь место, по-видимому, обе возможности. В отдельных конкретных случаях доказано, что защитным является чистый О кисел легирующего компонента. Например, в системе Си — Zn сплавы с содержанием до 14% Zn дают смешанные окислы СиО ZnO, не обладающие защитными свойствами. [c.97]

Кремний и алюминий обычно вводят совместно или раздельно для повышения жаростойкости хромистых сталей. На поверхности детали образуется очень прочная пленка сложного окисла железа, хрома, кремния и алюминия, обладающая хорошими защитными свойствами. [c.189]

При температурах выше о 1 г 3 900—950° С бесщелочные составы покрытий обычно имеют более высокие защитные свойства, чем составы, содержащие окислы натрия и калия. На рис. 18 показано изменение массы образцов (жаростойкость) сталей и сплавов при температуре 1200° С и выдержках до 5 ч. [c.123]

Химические свойства металлов — это свойства их и металлических сплавов вступать в реакцию с различными веществами. Под влиянием химического воздействия кислорода воздуха и влаги металлы подвергаются коррозии чугун ржавеет, бронза покрывается зеленым слоем окиси, сталь при нагреве в закалочных печах без защитной атмосферы окисляется, превращаясь в окалину, а в кислотах растворяется. Металлы и сплавы, способные противостоять коррозии, делятся на нержавеющие, кислотостойкие (кислотоупорные) и жаростойкие (окалиностойкие). Последние применяются для изготовления различных деталей топок, труб паровых котлов, сильно нагревающихся деталей автомобилей и др. [c.11]

Высокотемпературную коррозию можно предотвратить путем добавления к сплаву элементов, имеющих тенденцию селективно окисляться с образованием защитного покрытия. Например, так называемая жаростойкая сталь содержит более 12 % хрома. Благодаря этому при повышенных температурах образуется тонкий, невидимый слой FeO ijOg и rjOg. Он предохраняет сталь от дальнейшего окисления даже при 1000 °С, если содержание хрома достаточно велико. Поэтому такую сталь используют в высокотемпературном оборудовании, например в газовых турбинах. Однако при определенных условиях защитные свойства оксида могут теряться. Это может произойти, если поверхность подвергнется действию топочных газов, загрязненных, например оксидом ванадия, понижающим точку плавления защитного покрытия. Тогда окисление может протекать с высокой скоростью, и его обычно называют катастрофическим окислением. [c.64]

Если сталь легирована элементами, обладающими большим сродством к кислороду, чем железо, эти элементы предохраняют железо, являющееся основой стали, от окисления. Такими элементами является хром, алюминий и некоторые другие металлы. Пленка этих окислов обладает защитными свойствами и обеспечивает жаростойкость стали в том случае, если плотно покрывает всю поверхность детали и прочно соединена с основным металлом детали [80, 143, 158]. Коэффициент линейного расширения пленки должен быть близок к коэффициенту линейного расширения той стали, из которой изготовлена деталь. Наилучшую по свойствам пленку дают окислы хрома. В качестве добавки в нержавеющие стали вводятся титан и ниобий, препятствующие обеднению хромом границ зерен и тем самым появлению у нержавеющей стали склонности к интеркристаллитной коррозии. Так, например, широко распространенная нержавеющая аустенит-ная сталь 1Х18Н9Т до введения в ее состав титана была подвергнута интеркристаллитной коррозии, особенно в сварных соединениях. [c.25]

Окислы РегОз (гематит) и Рвз04 (магнетит) имеют кристаллические решетки сложного строения гематит — ромбоэдрическую, магнетит — сложно-кубическую решет-ку процессы диффузии кислорода в них затруднены. Образующаяся при температурах выше 575 °С FeO (вюстит) имеет простую решетку гранецентрированного куба, которая содержит вакансии и электронный дефекты, облегчающие проникновение кислорода. Окисел такого строения не обеспечивает защитных свойств пленки и не может изолировать металл,от действия кислорода. Именно поэтому жаростойкость нелегированной углеродистой стали ограничена температурой 575—600 С, Введение легирующих элементов изменяет этот показатель (см. гл. 2). [c.25]

Основным компонентом, который применяется для жаростойкого легирования железных сплавов, является хром. Окисление хромистых сталей протекает с образованием на поверхности металла шпинели состава Ре0-Сг20з внешний слой окислов имеет состав а-(Fe, Сг)гОз. Шпинел з РеО-СггОз обладает высокими защитными свойствами, превосходящими таковые для магнетита. [c.30]

Скорость и степень развития окисления стали под действием высоких температур зависят от ряда факторов температуры, времени, скорости и давления газов, состава газовой среды, химического состава стали, состава и физических свойств образующейся окалины. Для жаростойкости стали исключительное значение имеет последний фактор — свойства покрывающей металл окисной пленки. Эти свойства определяются температурой плавления, теплотой образования п упругостью диссоциации окислов. 1ем выше температура плавления, больше теплота образования и меньше упругость дпссоциацин окисла, тем выше его защитные свойства. Защитные свойства окалины сложнолегированных сплавов определяются свойствами составляющих ее окислов отдельных компонентов сплава и существующими между ними соотношениями. Пленка окислов, получающаяся на сплаве, может служить в качестве защитного слоя, если внутри ее нет легкоплавких окислов или окислов, способных отдавать свой кислород составным. элементам сплава, а также если она плотно пристает к металлу, газонепроницаема и сама по себе является огнеупорным (жаростойким) материалом [49]. [c.325]

Существует и другая точка зрения, выдвигаемая В. И. Архаровым, что легирующий элемент образует на поверхности сплава смешанные окислы, обладающие повышенными защитными свойствами, по сравнению с окислами из чистых компонентов. Механизм повышения жаростойкости при этом можно свести к тому, что легирующий компонент должен уменьшить возможность образования в окалине на стали вюститной фазы (РеО) и благоприятствовать образованию шпинельной фазы типа P gOi и у-Ре Оз с возможно мень- [c.136]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...