Скорость окалины

Преимущества электронагрева высокая скорость, значительно превышающая скорость нагрева в печах почти полное отсутствие окалины удобство автоматизации, улучшение условий труда. Однако применяют электронагревательные устройства только при необходимости нагрева достаточно большого количества одинаковых заготовок диаметром до 75 мм в контактных и до 200 мм в индукционных устройствах. [c.62]

Дробеструйная очистка заключается в том, что металлическая дробь размером I—3 мм с большой скоростью ударяет о поверхность поковки и сбивает с нее окалину. Скорость дроби сообщает сжатый воздух в специальных аппаратах. Этим способом очищают мелко-и среднегабаритные поковки. [c.95]

Таким образом, константа скорости окалинообразования однофазной окалины ki [см. уравнение (91)] равна удвоенному коэффициенту роста данного слоя К- [c.59]

Система дифференциальных уравнений (154) и (155) выражает зависимость между скоростью роста отдельных слоев окалины и свойствами окислов, составляющих окалину, представленными величинами А, В, fjf и j/ . Эти величины без большой погрешности можно принять постоянными, зависящими только от температуры. [c.71]

Начинается вторая стадия окисления металла сопровождающаяся образованием микропустот между металлом и окалиной. При этом скорость процесса окисления металла снижается вследствие уменьшения эффективного поперечного сечения для диффузии катионов металла из металла в окалину. Однако суш,ествую-щий градиент химического потенциала окислителя в окалине и связанный с ним градиент концентрации дефектов в кристаллической решетке окисла обусловливают дальнейшую диффузию металла наружу. В результате процесса диффузии внутренняя поверхность окалины обогащается металлом и термодинамическое равновесие нарушается. Градиент концентрации дефектов в кристаллической решетке окалины начинает уменьшаться и система окалина—окислитель стремится к равновесию с окислителем. [c.74]

В этом случае кривая состава образующейся окалины (см. рис. 65) никогда не достигнет координаты, отвечающей составу окисляемого сплава, т. е. величины а. Вследствие этого окисляемый образец сплава будет все время обедняться компонентом Me и процесс никогда не придет к состоянию стабилизации. Окисление и обеднение образца компонентом Me происходит до тех пор, пока в окисляемом образце сплава не останется почти один компонент Mt и состав окисляемого образца не сравняется по всей его толщине. Эта схема процесса может иметь место только в том случае, если диффузия компонента Me из глубинных слоев сплава к поверхности или диффузия кислорода в обратном направлении не имеют каких-либо других, более удобных, путей и происходят с одинаковой скоростью по всему сечению окисляемого образца (окисление монокристаллов сплавов или окисление сплавов при равенстве скоростей диффузии реагентов через кристаллы сплава и по границам зерен). [c.98]

Толщина диффузионного слоя в сплаве Ih в диффузионной области процесса, очевидно, будет определяться скоростью диффузии металлов Me и Mi в сплаве. Если принять, что в диффузионной области процесса окисления сплава скорость процесса окисления определяется скоростью диффузии реагентов через слой окалины, а скорость диффузии компонентов сплава через диффузионный слой сплава является подчиненным фактором, то большей относительной скорости диффузии компонента Me в сравнении со скоростью диффузии компонента Mi в сплаве должна отвечать и большая толщина диффузионного слоя /. И, наоборот, меньшей относительной скорости компонента Me должна отвечать и меньшая толщина диффузионного слоя. [c.99]

Для выражения скорости диффузии компонентов через гетерогенные слои сложного строения, образующиеся при окислении бинарных сплавов, можно применять уравнение, по форме аналогичное уравнению (97), но в котором вместо значения коэффициента диффузии Ад будет стоять величина эффективного коэффициента диффузии ( д)э. Значение этого коэффициента является сложной функцией истинных коэффициентов диффузии и величин, определяющих структуру слоя. Таким образом, уравнение для скорости диффузии компонентов через слои окалины сложного строения будет иметь вид [c.100]

Опытные данные о влиянии скорости движения газовой среды на скорость окисления металлов (рис. 38, 39 и 96), согласно которым уже при небольших скоростях газового потока достигаются предельные значения скорости окисления металлов при данной температуре, указывают на то, что окисление металлов, дающих при окислении полупроводниковые окислы /7-типа, контролируется не только диффузией реагентов через окалину, но и переносом окислителя к поверхности раздела окалина — газ, т. е. внешней массопередачей (см. с. 65). Таким образом, увеличение скорости движения газовой среды в какой-то степени эквивалентно повышению парциального давления окислителя. [c.135]

Как указывалось выше, колебания температуры при нагреве или эксплуатации металлов при высоких температурах, особенно переменные нагрев и охлаждение, увеличивают скорость окисления металлов, например железа и сталей, так как в защитной окисной пленке вследствие возникновения в ней термических напряжений образуются трещины и она может отслаиваться от металла, т. е, нарушается сохранность защитной пленки в связи с низкой ее термостойкостью. В ряде случаев термостойкость может быть повышена за счет внутреннего окисления сплава, способствующего врастанию образующейся окалины в металл. [c.136]

Наиболее простой метод испытания металлов на газовую коррозию в воздухе состоит в помещении образцов на определенное время в электрическую муфельную печь при заданной температуре. Образцы окисляются, а затем по увеличению массы или по убыли массы после удаления продуктов коррозии (окалины) определяют среднюю скорость газовой коррозии за время окисления. Образцы помещают в открытые фарфоровые или кварцевые тигли, которые находятся в гнездах подставки из жаростойкой стали или нихрома, что позволяет одновременно устанавливать все тигли в печь и извлекать их оттуда (рис. 319). Перед извлечением тиглей из печи их закрывают крышками, чтобы избежать потери части окалины, кусочки которой при остывании образцов часто от них отскакивают. [c.437]

Второй способ — введение в агрессивную среду веществ, которые могут при некоторых условиях значительно снизить скорость коррозионного процесса,— находит применение в системах, работающих с постоянным или редко обновляемым об.ъемом раствора в резервуарах, баках, цистернах, травильных ваннах для снятия окалины с поверхности металла, паросиловых установках при снятии накипи и др. [c.310]

С повышением температуры и продолжительности алитирования увеличивается глубина слоя. Окалина на поверхности изделий задерживает процесс диффузии А1. Алитированию лучше поддаются стали, содержащие незначительное количество С, поскольку при этом снижается скорость диффузии А1. Большинство легирующих элементов замедляют процесс алитирования и уменьшают глубину слоя. [c.150]

На поздних стадиях окисления скорость реакции зависит от того, остается ли толстая пленка окалины сплошной или в ней по мере роста образуются трещины и поры, снижающие ее защитные свойства. Пленки продуктов реакции обычно хрупки и малопластичны, поэтому возникновение трещин зависит в известной мере от того, претерпевает ли пленка по мере роста растяжение, которое способствует разрушению, или она образуется при сжатии. Это, в свою очередь, зависит от того, как соотносятся объемы продуктов реакции и прореагировавшего металла [91. Если [c.191]

При параболической зависимости скорость роста пленки определяется диффузией ионов или миграцией электронов через слой окалины и, следовательно, обратно пропорциональна толщине этого слоя [c.193]

Другим примером может служить поведение никеля, погруженного в расплав буры на глубину 3 мм при температуре 780 °С и давлении Oj 0,1 МПа (рис. 10.6). В этих условиях скорость окисления низка вследствие ограниченного поступления кислорода из газовой фазы. При контакте никеля с платиновой или серебряной сеткой, выступающей над поверхностью расплава, коррозия никеля сильно ускоряется (в 35—175 раз при продолжительности опыта 14). При этом никель корродирует быстрее, чем в атмосфере чистого кислорода при той же температуре, так как здесь не образуется защитная окалина NiO. Вместо этого ионы Ni + растворяются в буре, а платина работает как кислородный электрод. В этой ситуации разность потенциалов между Pt и Ni составляет 0,7 В. Добавление в расплав буры 1 % FeO еще более ускоряет процесс окисления (возможно, ионы Fe + у поверхности электролита окисляются кислородом до Ре +, а ионы Ре + снова восстанавливаются либо на катоде, либо в процессе работы локальных элементов на никелевом аноде). [c.199]

ПЕСКОСТРУЙНАЯ ОБРАБОТКА. При использовании этого метода окалина удаляется движущимися с большой скоростью частицами, которые направляются струей воздуха или с помощью высокооборотных роторных аппаратов. Для пескоструйной обработки обычно применяют песок, а иногда также стальную дробь, карбид кремния, оксид алюминия, тугоплавкий шлак или побочные продукты производства шлаковаты. [c.253]

Очистка поверхности циркония от окалины производится пескоструйной очисткой или абразивами с последующим травлением в смеси плавиковой и азотной кислот. Шлифуется и доводится цирконии плохо, только на малых скоростях и с применением жидкостей. [c.478]

В действительности скорость окалино-образования (коррозии) котельных сталей, являющегося главной или одной из основных причин уменьшения толщины стенок труб, при повышенных температурах снижается с увеличением срока службы труб. Например, средняя скорость коррозии стали 12Х1МФ в среде продуктов сгорания мазута при температуре 580 С за первые 20 тыс. ч эксплуатации составляет 0,1 мм/год, а за "вторые 20 тыс. ч — 0,05 мм/год, или в 2 раза меньше. [c.140]

Окалина на легированных сталях часто имеет сложное строение. Легирующие элементы могут входить в состав окалины как в виде окислов (например, МпО, СГ2О3, NiFe204), так и в чистом виде (медь и др.)- Такие элементы, как хром, никель, кремний, алюминий, способствуют образованию на стали вязкой, сильно прилипающей окалины. Влияние различных элементов на скорость окалино-образования рассматривается в специальной литературе [8, 9]. [c.19]

При температурах выше 570°С структура окалины состоит из трех окислов РегОз, Рез04 и РеО, причем основным слоем окалины является окись РеО. Скорость окисления возрастает при переходе через эвтектоидную температуру (570°С), что является следствием более ускоренной диффузии атомов (рис. 335) сквозь простую кристаллическую решетку вюстита, кристаллизующегося, как и фазы внедрения, с дефицитом в неметаллических атомах (кислорода). [c.449]

Двухслойность однофазной окалины может быть объяснена одновременной встречной диффузией реагентов (металла и окислителя) наружный слой окалины образуется вследствие диффузии металла наружу, а внутренний — вследствие диффузии окислителя внутрь. Однако при окислении указанных выше металлов установлено, что скорость диффузии металла через окалину на несколько порядков выше, чем окислителя. [c.74]

Диффузии ионов никеля (г,- = 0,78 А) через эту шпинель, в то время как испарение СГ2О3 с поверхности окалины создает градиент концентрации ионов Сг ,. что приводит к их диффузии (г,- = = 0,64 А) через шпинель, но с очень малой скоростью. [c.103]

Рост внеш него слоя окалины тормозит развитие слоя внутреннего окисления, т. е. подокалины. Если дополнительно предположить, что посторонние ионы во внешнем слое ujO не влияют на скорость его роста и что концентрации металла Me на поверх- [c.106]

Жаростойкость дисперсноупрочненных композиций зависит также от метода их получения (повышают жаростойкость методы получения композиций, обеспечивающие меньшую степень коагуляции частиц упрочняющих окислов в металлической матрице), пористости композиций (которая снижает жаростойкость), температуры (которая не-только повышает скорость окисления, но и изменяет стабильность упрочняющих окислов в металлической матрице, механизм их попадания в окалину, а также механизм и характер контроля процесса окисления), температуры спекания композиций, изменения летучести окалины, отслаивания окалины и др. [c.111]

Скорость окисления железа при 700—950° С не зависит от ро , если в окалине присутствуют FegOi и Fe O , но при низком ро (равновесие между СО и СО2), когда на поверхности железа образуется только FeO, зависимость скорости окисления от ро выражается уравнением [c.132]

Ниобий также обладает сравнительно невысокой окалино-стонкостью, но, в отличие от молибдена, окись ниобия НЬгО , образуюгцаяся па его поверхности, не является летучей и поэтому обла,п,ает защитными свойствами. Однако кислород, входящий в состав пленки, при температуре выше 500° С растворяется в металле, который становится хрупким. Добавки других элементов снижают скорость окисления ниобия. На рис. 14 показано влияние некоторых лсгируюиитх элементов на стойкость ниобия против окисления в воздухе при 980° С. Наилучшую стойкость против окисления при 1090°С показали двойные сплавы па основе ниобия следующего состава НЬ—V (3- [c.145]

При Ш .1 Сокотемпературном окислении железных силавов, являющихся твердыми растворами железа с легирующими элементами, окисляющимися легче, чем само железо, можно наблюдать обогащение окалины этими. элементами, если окисление не происходит очень быстро. Возможность обогащения окалины в процессе ее образования тем или иным легирующим элементом определяется соотношением между скоростями окисления и диффузии. За исключением марганца, все. пегирующие элементы концентрируются в слое, прилегающем к металлу, что можно объяснить том, что легирующие элементы менее растворим ) , чем железо, в окислах железа. [c.234]

С [26]. Диффузия ионов NP наружу происходит по катионным вакансиям в Nii S, где О < -< 1, а внедрение повышает концентрацию катионных вакансий. В хромоникелевых сплавах, содержащих >40 % Сг, диффузия наружу происходит в окалинах, состоящих из faSg. Внедрение ионов в Сг Зз-окалину снижает концентрацию катионных вакансий, поэтому скорость реакции становится ниже скорости для чистого хрома. При промежуточных составах окалина гетерогенначИ состоит из сульфидов никеля и хрома, причем в сплавах Сг — Ni, содержащих >20 % Сг, скорость реакции взаимодействия с серой ниже, чем для чистого хрома. [c.198]

В диапазоне температур 260—1025 °С пленка UaO покрыта сверху пленкой СиО. При температурах свыше 400—500 °С закон окисления меняется с логарифмического на параболический. При температуре более 1025 °С на воздухе образуется только UjO. Скорость окисления меди несколько выше, чем у железа, и значительно превышает скорость окисления никеля или термостойких Сг — Ni-сплавов. В этом легко убедиться, взглянув на температуры [44], ниже которых потери на образование окалины на воздухе не превышают 2—4 г/(м -ч) [c.202]

Рассм.атривается материальная частица (капля конденсата, частица окалины и т. п.), движущаяся. по одной из стенок межло-паточного канала рабочего колеса турбомашины. Варианты турбо-машии представлены на рис. 45, 46. Для большем иаглядиости некоторые из вариантов поясняются видом на рабочее колесо по стрелке А. Направление вращения колеса указано ориентированной дужкой. Поверхность стенки считается плоской, угловая скорость вращения рабочего колеса — постоянной. Сила сопротивления, действующая на частицу, пропорциональна с коэффициентом —ц ее скорости относительно поверхности. Вес и аэродинамические силы со стороны потока газа считаются пренебрежимо малыми. Условия возможного отрыва частицы от поверхности не обсуждаются. [c.67]

Приведенное соотношение между скоростью газовой коррозии металлов и температурой может быть осложнено или нарушено, если с изменением температуры изменяется структура или некоторые, другие свойства металла или образующейся на нем оксидной пленки. В состав окалины углеродистых сталей в зависимости от температуры среды могут входить магнетит ГвзО , гематит Рег0з(при нагреве до 600 )ia вьюстит FeO (при нагреве выше 600 "С). [c.29]

В окислительных средах при высоких температурах образуются продукты газовой коррозии - оксиды РеО (вюстит), Рез04 (магнетит), РезОз (гематит). При плотной оксидной птенке скорость нарастания окалины определяется скоростью диффузии атомов сквозь толщину окшшны, что,в свою очередь, зависит от температуры и строения оксидной пленки [c.99]

В механизме окислительного изнашивания важную роль играют строение окисных пленок и их механические свойства. Строение и свойства пленок окислов в значительной степени зависят от их толщины. Тонкие сплошные пленки (1-10) 10 м, как правило, образуются при невысоких и умеренных температурах. Однослойная окалина (окисная пленка) образуется только на чистых металлах с постоянной валентностью, например на алюминии и никеле. Металлы с переменной валентностью (железо, медь, кобальт, марганец), имеющие различные степени окисления, могут давать многослойнук окалину - несколько окисных фаз, отвечающих различным степеням окисления. Порядок расположения слоев от внешней к внутренней поверхности будет соответствовать убыванию содержания кислорода в каждой окисной фазе. Однако эти же металлы в определенных условиях окисления могут образовывать практически однофазные слои, отвечающие одной степени окисления. Более сложная картина наблюдается при окислении сплавов. Металлы, входящие в состав сплавов, обладают различным сродством к кислороду. Это обстоятельство и разная скорость диффузии металлов в пленке окислов обусловливают более или менее сильную сегрегацию атомов металла в окисной пленке. В сложных сплавах при окислении происходит обогащение или обеднение пленки окислов элементами, входящими в сплавы. При этом степень обогащения ИЛИ обеднення зависит от сродства металла к кислороду и от скорости диффузии металла в слое окисла. [c.131]

Образующиеся на поверхносш металла продукты коррозии в большей или меньшей мере уменьшают ее скорость. Прокатная окалина может замедлять атмосферную коррозию стали, но она обычно быстро [c.9]

Движущаяся морская вода может разрушать слой ржавчины, что усиливает приток кислорода к катодным участкам и этим увеличивает скорость коррозии. Наличие окалины на поверхности металла значительно более опасно в морской воде, чем на воздухе. При погружении в морскую воду на прокатанных стальных o6j)a3nax появляются питтинги, достигающие значительной глубины. Следовательно, при погружении стальных изделий в морскую воду без защитных покрытий необходимо пpeдвapиteльнo удалить с их поверхности прокатную окалину. [c.16]

Скорости коррозии углеродистых и низколегированных сталей, а также чугунов в морской воде отличаются незначительно. Скорость коррозии углеродистой и низколегированном стали в морской воде при полном погружении и длительных испыганиях колеблется в пределах 0,08-0,12 мм/год, и максимальный глубинный показатель для стали без окалины составляет 0,3—0.4 мм/год. Уже после годичной выдержки достигается достаточно постоянное во времени значение скорости коррозии. Введение легирую1Щ1х элеменюв. ю 5 % в сталь мало влияет на скорость коррозии. Исключение лр. Д. .1авляет хром, начиная от 5 % хрома сильно растет местная коррозия стали. Легирование стали одной медью в условиях морской коррозии в отличие от атмосферной коррозии не дает положительных результатов. [c.19]

При галтовке (обработке поковок в барабанах) окалина удаляется во время удара поковок друг о друга и о специальные металлические звездочки, закладываемые в барабан. Этот способ применяют только для небольших поковок во избежание значительных забоин на их поверхности. Производительность одного барабана — 2 т поковок в час. В дробемегных аппаратах очищают мелкие и средние поковки сложной формы. Для дробеметной очистки применяют чугунную или стальную дробь диаметром от 0,5 до 2,0 мм. Скорость удара дробинок достигает 60 м/с. Применяют пневматическую и механическую (лопатками быстровращающегося ротора) подачу дроби. Используют установки периодического или непрерывного действия производительностью до 4...6 т поковок в час. Травление применяется для крупных поковок сложной формы. Вид травителя зависит от материала поковки. Например, стальные поковки травят в 15 %-м растворе соляной кислоты. После травления поковки промывают в воде с добавками щелочей. В настоящее время травление теряет практическое значение вследствие низкой экономичности и экологических требований. [c.141]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...