Защитные пленки на иттрии

Железо — никель, сплавы 221 Защитные покрытия 45 из кадмия 295 олова 291 цинка 292, 1294 Защитные пленки на иттрии 313 магнии 271 меди 281 свинце 288 цинке 293 Золото 319 [c.355]

При неизменной концентрации азотной кислоты (см. табл. 20) скорость коррозии иттрия уменьшается с увеличением концентрации плавиковой кислоты. При концентрации плавиковой кислоты выше 3 н. на иттрии образуется защитная пленка фторида иттрия. За 14 суток в смеси НР — НЫОз при 50° С толщина пленки достигла 9 мкм. [c.53]

Образование защитных пленок на поверхности иттрия, находящегося в пассивном состоянии, может, по-видимому, происходить по реакциям [c.63]

Редкоземельные металлы растворяются в хроме ограниченно, но небольшие добавки иттрия к этому металлу заметно повышают его рабочую температуру благодаря воздействию на защитную пленку из окиси хрома. Хотя многие другие редкоземельные металлы тоже влияют на окалино-образование и поглощение хромом азота, по своей эффективности в этом отношении они значительно уступают иттрию. Последний очищает хром и измельчает его зерно [16]. [c.612]

Из рис. 7 видно, что в течение первого периода испытаний (100 ч для температуры 25° и 24 ч для температуры 90° С) наблюдается снижение скорости коррозии иттрия во времени. Характерным является то, что коррозия сопровождается увеличением веса вследствие образования защитной пленки, хорошо сцепленной с поверхностью металла. Таким образом, уже в самом начальном периоде воздействия фтористоводородной кислоты на поверхности иттрия образуется пассивирующая пленка. Рентгеноструктурным анализом установлено, что защитная пленка состоит из фторида иттрия, имеющего ромбическую решетку с параметрами а = 6,355, [c.50]

В работе [100] изучено окисление на воздухе в интервале температур 500—1400°С при относительно небольших временах выдержки иттрия, содержащего А1 —0,1 Sn —0,004 Са —0,001 Ti — 0,005 Si— 0,002 Mg —0,008 Сг-0,003 Pb — 0,0003 Мп— 0,0033 Fe — 0,1 Ni — 0,003 вес. % и др. Основной примесью являлся молибден, который был неравномерно распределен по структуре металла (в отдельных местах от. 0,005 до 1,3 вес. %). Установлено, что при температурах 500—1000° С и времени испытаний до 20 ч на иттрии образуется плотная защитная окисная пленка черного цвета. При испытаниях в течение 2 ч образование защитной пленки отмечалось и при температуре 1400° С. [c.67]

Отношение объема окисла к объему металла Уок/Ут равно 1,17, что удовлетворяет условию образования сплошного окисного слоя на поверхности металла. Из этого следует, что образовавшаяся на поверхности иттрия пленка окиси иттрия может обладать защитными свойствами и, следовательно, вызывать торможение процесса окисления. Действительно, кинетика окисления при температурах до 800° С подчиняется в большинстве случаев параболической зависимости. При этих температурах на поверхности иттрия образуется окисная пленка черного цвета, представляющая собой окись иттрия с дефицитом кислорода. Последнее, вероятно, связано с диффузией ионов иттрия в окисный слой. [c.77]

Диаграмма состояния. При взаимодействии иттрия с воздухом или кислородом на его поверхности образуется окисная пленка, обладающая защитными свойствами при температурах до 875°. [c.691]

По данным [13, 14, 30, 31] в присутствии небольших количеств иттрия защитное действие образующейся на хроме окисной пленки по отношению к азоту и кислороду при температурах до 1260—1370° заметно улучшается. При окислении на воздухе при 1260° в течение 100 часов нелегированный йодидный хром окисляется на глубину 0,25 мм, в структуре его присутствует значительнее количество нитридов и имеет место заметный рост зерна. Сплав с 1.0% V в тех же условиях покрывается только тонкой окисной пленкой, структура сохраняется мелкозернистой, в ней присутствуют включения УгОз и отсутствуют включения нитрида хрома. Привес хрома и сплавов его с 0,5 и 1,0% У составил 28,7 2,33 и 1,24 мГ/см -, количество поглощенного азота [c.794]

Так же как и при испытаниях в кислороде, внутреннее окисление является характерной особенностью коррозии сплавов с иттрием в углекислом газе. Частицы выделяющейся окиси (по рентгенографическим данным УгОз) сцепляются между собой на границах зерен вблизи поверхности раздела металл — окись и тем самым повышают защитные свойства поверхностной пленки окиси. [c.84]

Небольшие добавки иттрия заметно повышают жаростойкость хрома иа воздухе [112, 115, 121, 122]. Известно, что хром при окислении на воздухе сильно поглощает азот при температурах выше красного каления, становясь очень хрупким. Пленка окиси хрома СггОз не препятствует диффузии азота. Легирование хрома иттрием значительно улучшает защитные свойства окиси при температурах до 1260—1370° С. Результаты исследования влияния иттрия на окисление и поглощение азота хромом на воздухе приведены в табл. 34. Видно, что [c.87]

Кривые зависимости потенциала от pH для нитратного и чистого щелочного растворов аналогичны кривой, полученной в хлоридном растворе. Однако в кислой области (рН<3) в нитратном растворе отсутствует участок облагораживания потенциала. По-видимому, при отсутствии активирующих ионов хлора защитные свойства гидроокиспой пленки на иттрии сохраняются н в более кислых растворах. Потенциал в нитратных растворах (pH = 3- -10) на 0,25 в более положителен, чем в хлоридных, что объясняется наличием в первых окислительного аннона N0 , повышающего потенциал катодных участков. [c.61]

Следующим важным этапом в работах по созданию монокри-сталлических сплавов явилась разработка сплавов с рением, улучшающим их жаростойкость, и небольшими добавками иттрия и/или редкоземельных элементов, например лантана, для улучшения коррозионной стойкости сплавов в агрессивных средах. Благотворное влияние рения на жаропрочность связано с тем, что он упрочняет матрицу сплава, а также препятствует огрублению мелких выделений у -фазы при температурных выдержках. Иттрий и редкоземельные элементы в соответствующих пропорциях стабилизируют оксидные пленки оксида алюминия и оксида хрома на поверхности сллава, что придает ему заметную стойкость к окислению и позволяет обходиться без применения защитных покрытий на поверхности лопастей турбинных лопаток [6]. Использование в качестве легирующего элемента рения существенно повышает стоимость сплава. Для повышения экономической эффективности промышленного применения таких сплавов необходимо разработать технологию повторной переработки отходов литейного производства для возвращения в оборот материала, расходуемого на литейные заслонки и прибыльную часть отливки, а также бракованных деталей. Успешная разработка не требующих покрытия сплавов, содержащих иттрий и редкоземельные элементы, потребует исключительно жесткого ко- [c.331]

На рис. 10 приведены результаты коррозионных испытаний иттрия в бидистиллированной воде при более высоких температурах (150 и 200° С). В этих условиях иттрий не образует устойчивой защитной пленки. Вес образцов в течение опыта непрерывно уменьшался вследствие осыпания гидроокиспой пленки. Разрушение пленки, возможно, связано с наводороживанием иттрия. В водяном паре наряду с окисью иттрия образуется гидрид иттрия (см, гл. III). Наличие гидридной фазы в поверхностном слое металла может способствовать растрескиванию гидроокиспой пленки. [c.56]

В сильнощелочных средах (рН>11) иттрий переходит в пассивное состояние вследствие образования защитной пленки, состоящей, по-видимому, из гидроокиси иттрия. Гидроокись иттрия, так же как и окись, слабо растворима в щелочных средах. В этих условиях стационарный потенциал иттрия более положителен, чем потенциал водородного электрода (см. рис. 13), и коррозия с водородной деполяризацией оказывается невозможной. Незначительное коррозионное растворение иттрия из пассивного состояния сопровол<дается кислородной деполяризацией. Аналогичные условия на поверхности иттрия, очевидно, реализуются при коррозии его в атмосферных условиях. [c.64]

Стационарные электродные потенциалы итгрия в активном состоянии (см. табл. 23) значительно более положительны, чем стандартные потенциалы анодных реакций (1—4). Следовательно, можно полагать, что даже в активном состоянии на поверхности иттрия имеется защитная пленка, поддерживающая металл частично в пассивном состоянии. В этом случае следует ожидать преимущественного анодного контроля при коррозии иттрия. [c.64]

СЛОЯ белого цвета. Кинетические кривые окисления иттрия приведены на рис. 14. Изучение их показало,что в начальной стадии они отклоняются от нормальной параболической зависимости. При температурах до 875° С в течение первых нескольких часов испытани наблюдается привес, далее вес образцов не меняется. Это привело авторов к выводу о возникновении на поверхности образца защитной пленки после завершения процесса насыщения кислородом. Однако при температуре 900° С и выше уже после первых нескольких часов испытания процесс окисления можно описать экспоненциальной зависимостью. Ускорение процесса окисления приводит в конечном счете к полному разрушению образцов, что объясняется авторами работы [102] увеличением площади активной поверхности иттрия, так как защитная пленка, образовавшаяся в начальной стадии окисления, отделяется от поверхности металла. Как [c.68]

Ковка измельчает зерно, но производить ее следует с предосторожностями, чтобы избежать растрескивания при первоначальном деформировании. Типичная операция по ковке металлического иттрия дуговой выплавки начинается со слитков диаметром около 250 мм, которые нагревают до 870 в инертной атмосфере. Прессовая ковка осуществляется с обжатием на 3 мм за проход до диаметра около 100 juju с промежуточным отжигом при 870 . После ковки металл можно катать вгорячую или обрабатывать на ротационноковочной машине при температурах выше его температуры рекристаллизации (540—650° для иттрия). Оптимальной температурой горячей прокатки иттрия и его обработки на ротационно-ковочной машине с обжатием на 10—25% за проход следует считать 760—870°. Эти механические операции по обработке иттрия ие требуют защитных контейнеров, поскольку небольшое количество образующейся окисной пленки легко удаляется. Если требуется более высокая степень обжатия, то без защитных контейнеров обойтись при горячей ковке нельзя. Слитки иттрия покрывают окисью алю-миния и заключают в оболочку из нержавеющей стали 446. Ковку ведут с нагревом до 870°. Доброкачественный иттрий можно прокатать вгоряч к> до тонкого листа за необходимое число проходов с промежуточными отжигами. Небольшие добавки хрома, алюминия или ванадия улучшают обрабатываемость иттрия в холодном состоянии. [c.606]

Редкоземельные металлы и иттрий слабо растворимы в сплавах на основе железа. Но даже этой малой растворимости бывает достаточно, чтобы заметным образом улучшить обрабатываемость сплавов железа с хромом, облагородить их структуру и повысить высокотемпературное сопротивление рекристаллизации. Добавка 1% иттрия к такому сплаву железа с хромом, как AISI-446, повышает высокотемпературное сопротивление окислению с 1100 до 1480°, обусловленное образованием самозалечивающейся защитной оксидной пленки. В то же время добавки иттрия к аустенитиым нержавеющим сталям и сплавам на основе никеля их сопротивления окислению не повышают [16]. [c.611]

Другой подход к разработке оверлейных покрытий, стойких к горячей коррозии, предполагает использование кремния либо в качестве верхнего слоя для двух- или многослойных покрытий [27], либо как главного окалинообразующего элемента в покрытиях типа Ni rSi [28]. В литературе отмечается, что применение благородных металлов, например платины в покрытиях o rAlX, позволяет получать покрытия с прекрасным сопротивлением горячей коррозии в условиях морской среды [29]. Можно сделать вывод, что из всех оверлейных покрытий, защитные свойства которым придает присутствие на поверхности пленки оксида алюминия, наибольшей стойкостью к горячей коррозии обладают покрытия с максимально возможным для данного уровня механических свойств содержанием хрома, в которые, кроме того, для оптимизации служебных характеристик с учетом конкретной рабочей среды и конкретного типа подложки добавлены такие элементы, как иттрий, кремний, платина и гафний. [c.112]

Имеется четкое различие между сплавом, у которого скорость окислени я основного металла замедляется присадкой к окислу растворяемых ионов, и сплавом, у котррога растворяемая добавка образует самостоятельный защитный слой окисла. В первом случае константа параболического кинетического закона уменьшается с увеличением концентрации растворяемого элемента. Лимитирующими факторами являются формирование окисла растворенного металла в виде двухфазной пленки и температура, поскольку для обеспечения отношения электронной и ионной проводимостей, большего или меньшего единицы, требуются различные легирующие элементы противоположной валентности. Об этом уже говорилось применительно к сплавам Ni—Сг. Так как NiO — окисел р-типа, то добавление Сг должно уменьшить его проводимость в тех условиях, когда доминирует электронная проводимость. При высоких температурах доминирует ионная проводимость, и дополнительные вакансии, создаваемые присутствием катионов оказывают противоположное влияние на константу скорости окисления, как это показано на фиг. П. Во втором случае, чем выше температура и больше содержание растворенного элемента, тем быстрее может образоваться защитный слой окисла растворенного элемента. Этот окисел обычно имеет константу скорости окисления, на несколько порядков величины меньшую соответствующей константы для окисла основного металла, причем закон окисления растворенного металла может даже быть логарифмическим. Обычно применяемые в промышленности стойкие к окислению сплавы приобретают защитные свойства в результате формирования окислов растворенных добавок, например Си—А1, Fe—Сг, Ni—Сг, но важным является также введение примесей в окисел основного металла. Поэтому при разработке стойких сплавов следует учитывать оба фактора. К условиям эксплуатации обычно относятся колебания температуры в результате включения и выключения оборудования. Поэтому сплавы нельзя выбирать только на основе их поведения в изотермических условиях. Некоторые жаростойкие сплавы содержат элементы, стимулирующие сцепление окалины, как, например, иттрий в сплавах Fe— г. [c.44]

При нагреве на воздухе до 800 °С иттрий окисляется довольно медленно вследствие образования плотного слоя окалины из оксидов иттрия (Y2O3). Однако при 900 С и выше окисление идет довольно быстро из-за потери пленкой защитных свойств, что объясняется ее разрушением под действием внутренних напряжений. [c.313]

Излом кривой при рН = 3 указывает на изменение состояния поверхности. Возможно, что при рН = 3 гид-роокисная пленка, переходя в основной хлорид иттрия, теряет защитные свойства. Повышение скорости корро- [c.60]

Окислительная стойкость иттрия существенно зависит от его чистоты. При исследовании металла, загрязненного большим количеством примесей, его стойкость, как правило, оказывается значительно более низкой, а кинетика окисления подчиняется линейному закону, что указывает на отсутствие защитных свойств образующейся окисной пленки. Так, например, в отличие от данных работ [100, 101] авторы работы [103] не обнаружили параболической зависимости окисления иттрия па воздухе даже при температурах 350—650° С. Окисление происходило по линейному закону. Разрушение образцов наступало при 450° С через 10 ч, при 500° С через 7 ч, при 550° С через 3 ч, при 600° С через 1,5 ч. Об отсутствии параболической зависимости окисления иттрия говорится также в работе [104], в которой изучалась кинетика окисления иттрия различной степени чистогы (97,2 и 99,8 вес.%) во влажном воздухе (влажность 34—47%) при атмосферном давлении в области температур от 400 до 660° С, Установлено, что кинетика, окисления подчиняется закону = показатель п и константа к которого приведены в табл, 25, [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...