Окисление, алюминия

Рис. 25. Начальная стадия окисления алюминия во влажном кислороде при 25° С (логарифмический закон роста окисной пленки)

Рис. 32. Окисление алюминия во влажном кислороде при 25" С

Окисление алюминия, титана, ниобия. Жаропрочные сплавы, кроме основных легирующих элементов (Сг, Мо, W), дополнительно легируют элементами А1, Ti, Nb, Та. Эти элементы обладают большим сродством к кислороду, чем Сг, W, Fe, Мо, Ni, Со и в [c.272]

Повышение антикоррозионных свойств алюминиевых сплавов достигается за счет плакирования, анодирования. В качестве плакирующего слоя применяют чистый алюминий и алюминий, легированный I % Zn. Толщина плакирующего слоя составляет от 1 до 7,5 % от толщин основного металла. Алюминиевый плакирующий слой осуществляет электрохимическую защиту основного металла, являясь анодом по отношению к нему. Для повышения коррозионно-защитных и эрозионных свойств алюминиевых сплавов применяют окисление алюминия. В зависимости от толщины пленки применяют тонкослойное (1-20 мкм) и толстослойное анодирование (более 20 мкм). [c.120]

Так при окислении алюминия эта реакция примет вид [c.63]

Микроскопический метод исследования с помощью светового потока. Направляя луч монохроматического света через специальную линзу микроскопа на отражающую плоскую поверхность металла под углом 45°, с помощью другой линзы можно наблюдать отраженное изображение. При неровной поверхности световые лучи отклоняются на величину, пропорциональную высоте неровностей поверхности. Таким образом, если с небольшой площади поверхности полностью удалить металлическое покрытие и направить на этот участок луч света, то отклонение луча даст абсолютную величину толщины покрытия. В случае прозрачных покрытий, т. е. неметаллических (таких, как чистые оксидные покрытия, образуемые анодным окислением алюминия), получают отражение от поверхности как покрытия, так и основного металла, без снятия покрытия. Данный метод не приводит к нарушению покрытия. [c.140]

Рис. У-18. Окисление алюминия и его сплавов в углекислом газе при температуре 500° С

При небольшой толщине превалируют граничные эффекты и скорость окисления уменьшается быстрее, чем это предсказывает параболический закон. При таких условиях скорость роста пленки у может быть представлена или более высокой степенью, или другим экспоненциальным соотношением, иногда, как, например, в случае окисления алюминия на воздухе, где диффузия сквозь окисную пленку протекает очень медленно, параболический закон неприменим, и скорость роста пленки уменьшается, асимптотически приближаясь к нулю при очень малой толщине. [c.31]

Алюминиевые порошки используют во взрывчатых веществах и в ракетном твердом топливе. Реакция окисления алюминия сопровождается вьщелением большого количества тепла, что позволяет приобретать летучим соединениям, входящим в состав взрывчатых веществ или топлива, высокую температуру. Этот эффект используют в твердых топливах и жидких взрывчатых веществах. Следует подчеркнуть, что алюминий остается главным компонентом твердых видов топлива, используемого в снарядах и ракетах. [c.30]

Горячий ход электролизера возникает тогда, когда приход тепла в ванну превышает ее расход, что характеризуется повышенной температурой электролита (выше 965 °С). Это технологическое нарушение может быть следствием многих причин — повышенной силы тока, возросшего электросопротивления отдельных токоведущих узлов электролизера (анода, подины, электролита). Горячий ход ванны может возникнуть и в результате интенсивного протекания обратной реакции окисления алюминия, во время которой выделяется большое количество тепла. Причинами этого могут быть заниженное значение МПР и малый уровень электролита, резкий [c.239]

Твердофазное кислое флюсование связано с присутствием в составе сплава некоторых тугоплавких элементов, особенно молибдена, вольфрама и ванадия. Для предотвращения такой формы горячей коррозии необходимо поддерживать концентрацию этих элементов на достаточно низком уровне. Точное значение допустимой концентрации зависит от условий работы сплава. Практически нет никакой разницы в коррозионном разъедании сплавов на основе никеля, кобальта и железа, имеющих в своем составе тугоплавкие элементы. За исключением хрома все другие элементы не оказывают никакого заметного влияния на процесс твердофазного кислого флюсования. Однако так как для стимулирования этой формы горячей коррозии требуется достаточно сильное окисление тугоплавких металлов, то все элементы, способствующие селективному окислению алюминия или хрома в составе суперсплава, в известном смысле могут рассматриваться как примеси, подавляющие твердофазное кислое флюсование. [c.83]

Возьмем в качестве примера раствор алюминия в меди. При его внутреннем окислении алюминий со [c.242]

На фотографии (рис. 141), снятой через электронный микроскоп, прекрасно видны оксидные частицы, вкрапленные в медную матрицу. Строго говоря, матрица не чисто медная в ней содержатся и кислород (концентрации Со), и остаточный (не выведенный в оксид) алюминий. Однако из-за низкого порога реакции окисления алюминия его содержанием в меди можно безбоязненно пренебречь. По крайней мере, при рабочих температурах сопротивление этого твердого раствора почти такое же, как и чистой меди. Зато прочность сплава из-за присутствия оксидных частиц станет намного выше. Причем оксид алюминия — вещество тугоплавкое и в меди почти не растворяется. А поэтому упрочняющий эффект сохраняется вплоть до температуры плавления металла. [c.243]

В области тройного раствора концентрация кислорода с какого-то момента (на самом деле почти сразу) превышает пороговую и начинается реакция окисления алюминия. При этом атомы кислорода и алюминия покидают кристаллическую решетку меди и организуют самостоятельную фазу — оксид АЬОз. Происходит это по известному нам механизму заро- [c.243]

Это — приближение. У реакции окисления алюминия имеется свой порог . Поэтому более точно изображать картинку по другому (рис. 145). [c.245]

На алюминии обнаружено большое влияние среды, в которой производился нагрев. При нагреве образцов в водяных парах размерные изменения были большими, чем при печном нагреве. В работе [198] предположено, что образующиеся при термоциклировании несплошности при нагревании образцов в водяных парах заполняются чужеродными атомами, что способствует образованию и росту новых не-сплошностей. Это объяснение не является единственным, поскольку в результате интенсивного окисления алюминия образцы становились в сечении неоднородными. Роль взаимодействия алюминия с парами воды проявляется также в развитии водородной пористости [186, 363] (см. гл. V). [c.16]

Механизм наводороживания алюминия при взаимодействии с влагой изучали А. А. Жуховицкий и др. [3]. Согласно полученным ими данным, образование водорода происходит на границе металла с окислом в результате окисления алюминия водяным паром. Поскольку окисная пленка на алюминии плохо проницаема, при окислении в образцах накапливается много водорода. Так, при 600° С и давлении водяных паров 18 мм рт. ст. содержание водорода в алюминии достигает значений, эквивалентных растворимости водорода при давлении 5—10 атм. В работе [232] рассмотрена задача о росте газовых пор в твердых металлах. Авторы исходили из того, что каждой температуре соответствует некоторое давление газа в порах, связанное с пластическими свойствами металла. Превышение этого давления ведет к увеличению объема пор. Если концентрация газов в растворе превышает критическую, то пора растет вследствие выделения в ней газа и повышения внутреннего давления. В противном случае растворенный газ и газ в порах находятся в равновесии. Увеличение объема поры приводит к уменьшению газового давления и в пору поступает новая порция газа, пока давление не повысится до критического. [c.165]

Большинство легирующих элементов (Си, Si, Мп) не оказывает влияния на процесс окисления алюминия щелочные и щелочно-земельные металлы (К, Na, Li, Ва, Са, Sr, Mg), а также цинк увеличивают окисляемость алюминия из-за образования рыхлых оксидных плен. [c.302]

Образующаяся на поверхности расплава пористая пленка оксида магния не предохраняет его от окисления и загорания. Легирующие компоненты (иттрий, церий, лантан, неодим и литий) усиливают окисление. Алюминий, медь, серебро, индий, никель, свинец, сурьма, олово и цинк понижают температуру воспламенения магния. [c.303]

Дефект характерен для сплавов, имеющих компоненты, склонные к повышенному окислению (алюминий, титан, хром и др.) [c.120]

Металл при коррозии может частично или полностью разрушаться. Химические соединения, образующиеся в результате взаимодействия металла и коррозионной среды, называют продуктами коррозии. Продукты коррозии могут оставаться на поверхности металла в виде оксидных пленок, окалины или ржавчины. В зависимости от степени адгезии их с поверхностью металла наблюдаются различные случаи. Например, ржавчина на поверхности железных сплавов образует рыхлый слой, процесс коррозии распространяется далеко в глубь металла и может привести к образованию сквозных язв и свищей. Напротив, при окислении алюминия на поверхности образуется плотная сплошная пленка оксидов, которая предохраняет металл от дальнейшего разрушения. [c.13]

В случае изотропных кристаллов эффект поляризационного окрашивания можно получить с помощью анизотропных тонких пленок (например, травление латуни в сульфате натрия анодное окисление алюминия). Известны также другие сферы применения поляризационной микроскопии среди них идентификация оптически анизотропных неметаллических включений на основе их окраски или использование характеристических эффектов анизотропии [671. [c.179]

Схематический график зависимости логарифма i от h по Хауффе и Ильшнеру приведен на рис. 31. Из этого графика следует, что скорость перемещения электронов вследствие туннельного эффекта определяет скорость образования самых тонких пленок (область /), а скорость переноса ионов — скорость роста более толстых пленок (область II). Так, окисление алюминия во влажном кислороде при 25 С описывается во времени логарифмическим законом, переходящим по мере увеличения толщины окисной пленки в обратный логарифмический закон (рис. 32) переход от логарифмического закона к обратно логарифмическому закону окисления наблюдали у тантала в интервале от 100 до 300° С. [c.55]

Оксидные покрытия на алюминии получают при комнатной температуре анодным окислением алюминия (анодированием) в соответствующем электролите, например разбавленном растворе серной кислоты, при плотности тока 100 А/м или более. Образующееся покрытие из AI2O3 может иметь толщину 0,0025—0,025 мм. Для улучшения защитных свойств полученный таким образом оксид подвергают гидратации. Для этого анодированное изделие обрабатывают несколько минут в паре или горячей воде (такой процесс называется наполнением пленки). Повышенная коррозионная стойкость достигается, если наполнение пленки производится в горячем разбавленном хроматном растворе. Оксидные покрытия можно окрашивать в различные цвета непосредственно в ванне анодирования или впоследствии. [c.247]

Многие из величин Ос еще требуется определить количественно или хотя бы качественно. Тем не менее мы предположим, что при определенных составах и микроструктурах сплавов, средах и состояниях напряжения некоторые эффекты должны быть доминирующими. В частности, применяя этот метод анализа к основному примеру поведения I типа, а именно к случаю суперсплава на никелевой основе с умеренно крупным зерном [14, 18—21], мы отметим в соответствии с эффектами, перечисленными в табл. 5, следующие положения. В такой упрочненной системе, как данный сплав (временное сопротивление 1033 МПа даже при 760 °С [169]), маловероятно, чтобы какие-либо эффекты твердого раствора существенно влияли на внутренние напряжения. Выше отмечалось, что зернограничными эф( ектами также пренебрегали. Основной эффект, как можно предположить, в этом случае будет связан с величинами Ос, аналогичными входящим в уравнение (19). Иными словами, упрочнение рассматриваемой системы на воздухе обусловлено противодействием образованию и движению дислокаций со стороны окалины с хорощей адгезией, формирующейся при испытаниях на ползучесть на воздухе, но отсутствующей при испытаниях в вакууме (см. рис. 10) или в горячей солевой среде [14]. Микрофотографии, представленные на рис. 10, показывают также, что в результате ползучести (как на воздухе, так и в вакууме) поверхностные слои подложки постепенно становятся однофазными. На воздухе образуется фаза у, вероятно, посредством селективного окисления алюминия и титана, а в вакууме образуется фаза у вследствие испарения хрома. Важно, что ни в одном случае поверхностные слои подложки не являются дпсперсиоупроч-ненными. Таким образом, эти эффекты будут иметь тенденцию к самокомпенсации при любых попытках, подобных этой, проанализировать сравнительное поведение системы на воздухе и в вакууме. [c.37]

Для алюминия характерна способность давать амфотерные окислы. Алюминий активен с кислородом. Даже при комнатной температуре он легко покрывается на воздухе тонкой очень плотной пленкой окислов, предохраняющей металл от дальнейшего окисления. Алюминий восстанавливает большинство металлических окислов до металла. Он энергич- [c.68]

При достижении опреде-пенной толщины оксидной пленки или увеличении массы прокор-родировавтего образца закон окисления алюминия от близкого к параболическому изменя-20 [c.307]

С этого момента начинается вторая стадия окисления, характеризующаяся увеличением диффузионного потока кислорода в металл и развитием внутреннего окисления алюминия в подокалине. [c.67]

Процесс окисления иикельхромовых сплавов, легированных алюминием, протекает в две стадии. На протяжении первой стадии после 200 -300 ч периода торможения устанавливается относительно постоянная скорость окисления. В течение этой защитной стадии окалина содержит 80 - 90 % окиси алюминия, остальное шпинель. К концу первой стадии количество шпинели в окалине и ее период решетки начинают увеличиваться, что приводит к возрастанию скорости окисления. Вторая стадия окисления характеризуется развитием внутреннего окисления алюминия в слое подокалины, преобладанием окиси хрома и шпинели в окалине, значительным возрастанием скорости окисления. [c.73]

Для получения кондиционного металла из вентиляционных осадков применяется следующая технология элекропечной плавки. На обычном храмовом запале, рассчитанном на 200 кг стандартной 01КИСИ хрома, проплавляется рудная часть шихты, состоящая из 1500 кг осадка, 150—220 кг натриевой селитры и 150—200 кг извести. Проплавление осадка совместно с натриевой селитрой приводит к окислению алюминия и препятствует металлообразованию в этот период плавки. После проплавления на поверхность расплава задается восстановительная часть шихты (1220 кг окиси хрома и 570 кг алюминия). [c.130]

Основной же причиной снижения выхода по току являются потери алюминия вследствие его растворения в электролите и последующего окисления анодными газами, кислородом воздуха, углеродом, компонентами электролита, а также других причин. По данным Гротхейма и Кванде [13], применительно к электролизерам с предварительно обожженными анодами снижение вьгхода по току от окисления алюминия углекислым газом достигает 3—5 % из-за взаимодействия алюминия с кислородом, углеродом и компонентами электролита и потерь с газами в виде фторида алюминия выход по току снижается еще на 1 % окислительно-восстановительные реакции на электродах ванны и вьщеление примесей уменьшают этот показатель еще на 2 %, а ряд других причин — дополнительно еще на 1 %. Таким образом, общее снижение выхода по току может достигать 9—11 %. На отечественных заводах, оснащенных в основном электролизерами с самообжигающимися анодами, потери выхода по току достигают 11—18 %. [c.358]

Способ получения покрытий, окрашивающихся в процессе анодного окисления алюминия и его сплавов, магния и его сплавов, титановых сплавов, обозначают Аноцвет . [c.862]

Основная проблема при сварке алюминиевых бронз — окисление алюминия с образованием тугоплавкой пленки AI2O3, оседающей на дно сварочной ванны. При сварке этих бронз применяют нормальное пламя. Его мощность в случае проведения предварительного подогрева равна Жа = (100... 150)5, а при отсутствии такового = (125... 175)5. Присадочный материал по своему составу аналогичен основному металлу флюсы можно использовать те же, что при сварке меди. При повышенном содержании алюминия в бронзах рекомендуются специальные флюсы (табл. 10.11), в состав которых входят хлориды и фториды щелочных металлов. [c.337]

Приведенные данные укладываются в схему механизма роста объема, основанную на развитии водородных пор. Водород, образующийся при окислении алюминия водяным паром, проникает в глубь образцов и молизуется в дефектных участках. При повышенных температурах сопротивление пластической деформации алюминия уменьшается и под влиянием газового давления поры увеличиваются в размерах. Вследствие роста пор давление молекулярного водорода падает. Уменьшается оно и во время охлаждения образцов. В связи с этим появляется возможность для поступления в поры новой порции водорода, что в соответствии с данными работы [1861 реализуется во время выдержки в кипящей воде. Следовательно, поры растут при повышенных температурах, а на низкотемпературной стадии цикла создаются условия, обеспечивающие поставку водорода в образец. В таком виде обсуждаемая схема развития пористости имеет много сходного с рассмотренным ранее растворно-осадительным механизмом роста объема графитизированных сплавов. В обоих случаях развитие пористости и рост объема происходят на высокотемпературной стадии цикла, а при пониженных температурах подготавливаются условия роста, состоящие в выделении избыточной фазы. Существенным различием их является то,что при росте газовых пор материал образующейся фазы— газообразный водород — непрерывно поступает извне. [c.163]

Реакция алюминий — бор, исследованная Клейном и др. [45], может быть основной реакцией, разрушающей волокно. В системе А1—В помимо AlBj имеется также соединение AlB j, однако следует ожидать, что образование любого из этих соединений оказывает примерно одинаковое воздействие на волокно. Разупрочнение борного волокна может быть также обусловлено его растворением в алюминии. Известно, что растворимость бора в расплавленном алюминии достигает 0,09% (по массе) при 730° G, в то время как растворимость в твердом алюминии очень мала. Реакцией, имеющей важное значение для процесса получения композиционного материала, является окисление алюминия. [c.430]

Окисления борного волокна в процессе изготовления материала можно избежать путем уменьшения парциального давления кислорода. Проведение сварки и формирования композиционного материала в инертной атмосфере также важно для сведения до минимума реакции окисления алюминия, поскольку она препят-, ствует получению высококачественной, хорошо сваренной пластичной матрицы. г I [c.431]

Процесс подготовки пакета состоит из выкраивания заготовок нужной формы и укладки их на плиту или в пресс-форму для горячего прессования. Монослои разрезают ножницами, предназначенными для резки металла, или обычными бытовыми ножницами. В случае если горячее прессование осуществляется между пли-тамид укладку производят в оболочку, чтобы избежать окисления алюминия и бора при высоких температурах. Типичный композиционный материал, спрессованный в оболочке между плитами, приведен на рис. 6. На рис. 6,а показано поперечное сечение образца композиционного материала с 50 об. % борного волокна в матрице 6061, изготовленного из ленты, полученной плазменным напылением. На рис. 6, б показано поперечное сечение материала с 50об.% волокна борсик в матрице из САПа, полученного по технологии с применением выгорающей связки. В случае необходимости изготовления изделий сложной формы при горячем прессовании применяются соответствующие пресс-формы, в которые укладывается необходимое число слоев. Вакуумный пресс и [c.437]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...