Окисные пленки железе

Результаты наблюдения, представленные на рис. 12, г, позволяют дать объяснение некоторым морфологическим особенностям смешанного слоя поверхностных окисных пленок железа, охлажденного на воздухе. В частности, они позволяют объяснить, почему этот слой включает обычно зону с беспорядочным осаждением и зону, где частицы магнетита группируются прямолинейно (рис. 1). Согласно предлагаемому объяснению, эти зоны отчасти обрисовывают субструктуру слоя закиси в образующейся пленке. [c.102]

Поверхность раздела фаз окись—атмосфера, кроме этих двух случаев, может обладать смещанной морфологией. Она может состоять из отдельных частей, как показано на рис. 23, который соответствует окисной пленке железа, полученной при 700° С в парах воды (обычно нарушения наиболее резко выражены в случае загрязненного железа). [c.111]

Эта концентрация примесей совершенно очевидна при рассмотрении окисной пленки железа Армко. [c.117]

Однако, как будет показано дальше, только вторая фаза по уже указанной причине растет настолько медленно, что можно наблюдать зародыши. Впрочем, рост магнетита на поверхност ных окисных пленках железа медленнее, чем на образце закиси железа, поэтому в первом случае зародыши магнетита обнаружить легче. [c.130]

Всегда область устойчивости окисла ограничивается температурой Го, а окисел образуется при температуре Г , которая либо немного выше, либо немного ниже Го- Например, при 600° С в поверхностной окисной пленке железа на воздухе появляется закись, которая устойчива только при температурах выше 570° С. [c.131]

Рис. 58. Поверхностная окисная пленка железа, полученная в парах воды при 600° С за 6 час. На поверхности раздела Fe — РезО видна фаза FeO,

Рис. 1.112. Толщина окисных пленок железа как функция времени при различных температурах (°С) [337].

Защитные свойства пленки оценивают по скорости окисления металла, которая устанавливается при возникновении пленки, и характеру изменения этой скорости во времени. В некоторых случаях относительные защитные свойства пленок можно определить по времени проникновения через пленку до металла какого-либо подходящего для этих целей реагента, нанесенного на поверхность пленки, например раствора Си (NOa)j на окисную пленку на железе. [c.32]

Рост тонких окисных пленок на металлах при низких температурах (на меди в кислороде при температуре до 100° С, на тантале при температуре до 150° С, на алюминии, железе, никеле и [c.47]

Параболический закон роста окисной пленки, установленный впервые Тамманом на примере взаимодействия серебра с парами йода, наблюдали в опытах по окислению на воздухе и в кислороде меди и никеля (при t > 500° С), железа (при t > 700° С) и большого числа других металлов и сплавов при определенных температурах, В табл. 6 приведены параметры диффузии элементов в окислах. [c.59]

Рост окисной пленки во времени по законам (ИЗ) и (116) имеет место при соизмеримости торможений химической реакции окисления металла и диффузионных процессов в окисной пленке (окисление железа в водяном паре и углекислом газе, окисление чистой поверхности кобальта в кислороде, окисление меди в кислороде при низком давлении и др.), а также при окислении ряда металлов при высоких температурах, которое сопровождается частичным разрушением защитной окисной пленки. [c.65]

Колебания температуры, особенно попеременные 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. [c.126]

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]

На рис. 243 дана схема пленочного механизма пассивирую щего действия хромат-иона на коррозию железа хромат-ион реа гирует с ионом железа, возникшим в поре защитной окисной пленки (рис. 243, а), и образует нерастворимое соединение (рис. 243, б), которое, осаждаясь, закрывает пору и препятствует коррозии железа (рис. 243, е). На рис. 244, а приведена схема адсорбционного механизма действия того же аниона, который [c.346]

Графики кинетики коррозии железа и сталей в расплавах хлоридов имеют линейный ход (рис. 295 и 296). Некоторое отклонение графиков от линейного хода на их начальных участках (рис. 296) вызвано повышенными скоростями коррозии сталей в начальный момент, обусловленными тем, что при погружении образца в расплав он покрываемся коркой застывшей соли, под которой имеется воздух, окисляющий поверхность металла. По расплавлении этой застывшей корки идет растворение окисной пленки, которое протекает быстрее, чем коррозия металла. После полного растворения [c.410]

Толщина окисных пленок на железе (по Эвансу) [c.435]

В табл. 68 приведены толщины окисных пленок на железе, определенные различными методами. [c.435]

Установлено, что процесс образования сервовитной пленки на стальной поверхности имеет дискретный характер. Частицы меди переносятся на вершины неровностей стальной поверхности, а затем происходит постепенное "сползание" меди во впадины неровностей. Глицерин при трении разрушает окисную пленку на стальной поверхности, являясь восстановителем железа и меди. Это обеспечивает высокую прочность сцепления медной пленки со стальной поверхностью. В результате последняя покрывается медной пленкой, а пара трения сталь-бронза становится фактически парой медь-медь. [c.143]

П. Образцы, протравленные по способу I, обрабатывают спиртовым раствором соляной кислоты для удаления окисной пленки. При этом сохраняются контуры, возникшие при обработке хромовой кислотой вследствие незначительной разницы по высоте между отдельными фазами. При повторном нагреве цементит окрашивается быстрее фосфида. Фосфид железа еще светлый. [c.171]

Окисная пленка должна иметь хорошее сцепление с металлом и быть достаточно эластичной и прочной. Коэффициенты термического расширения металла и окисной пленки должны быть близки по величине, чтобы не происходило растрескивания пленки. Окисная пленка должна также обладать высокой коррозионной стойкостью. При окислении железа в зависимости от условий взаимодействия между атомами металла и кислорода образуются различные окислы. Внешний слой окисной [c.13]

Некоторые пассиваторы образуют окисную пленку на металле. Эта пленка имеет толщину до 0,01 мкм и может быть в 30—100 раз толще пленки, образованной на поверхности металла под действием воздуха. Так, хроматы создают окисную пленку на железе, алюминии и цинке. Однако при неподходящих условиях или концентрациях пассиваторы способны ускорять [c.49]

Рис. 11. Внешняя часть поверхностной окисной пленки железа, полученной на воздухе при 950 С за 3 мяк. 45 сек. В слое ясно различаются зерна Рбз04. хЛбОО

Это явление можно наблюдать, рассматривая поверхности раздела FeO — Рез04, Fe — FeO, РегОз — воздух (соответственно на рис. 19 и 20), которые имеются у поверхностных окисных пленок железа, полученных на воздухе. [c.109]

Если проследить за изменением максимальной величины амплитуды Aft этих пограничных линий в зависимости от температуры и продолжительности окисления, то можно заметить, что они изменяются в результате взаимодействия двух фаз, в зависимости от соответствующих межповерхностных натяжений и независимо от преимущественной диффузии ионов на стыках зерен. Такое явление соответствует, в частности, морфологии образований Рбз04, которые, как наблюдалось, появлялись в слое закиси поверхностных окисных пленок железа, охлаждающихся на воздухе. [c.109]

Принимать во внимание вышеуказанные мелкие нарушения, обусловленные поверхностными и межповерхностными натяжениями. Примерами могут служить окисные пленки железа, меди и марганца, образовавшиеся на воздухе при температурах выше 800° С. [c.110]

Для изучения влияния примесей на морфологию поверхности раздела основа — окись в случае, когда основой является не металл, а закись, мы выбрали в качестве исходного образца поверхностную окисную пленку железа Армко, образовавшуюся при 900° С на воздухе и механически отделенную от ее металлической основы после охлаждения. Эта пленка состоит приблизительно на 95% из закиси (11], состоящей на своей внешней стороне из сплошных и напластованных друг на друга слоев РегОз и Рез04, а у основания слоя FeO — из примесей. [c.120]

При значениях потенциала, близких к 1100—1150 мв, кривая ток—потенциал снова становится параллельной оси ординат. Наблюдается область вторичной независимости анодного тока от потенциала. Явление вторичной пассивности специфично для хромистых и хромоникелевых сталей в растворах H9SO4. Оно имеет место и в растворах уксусной кислоты. Одно из вероятных объяснений явления вторичной пассивности может заключаться в образовании на поверхности стали защитной окисной пленки железа, тормозящей растворение стали. Образование этой пленки может происходить за счет кислорода, выделение которого происходит в кислых средах по уравнению [c.29]

В табл. 17 указаны, по наблюдениям Эванса [631], цвета окисных пленок, снятых с никеля и железа. Интересное ивмене-ние наблюдалось для окисных пленок железа. Первый порядок цветов был дополнительным для отраженного и проходящего света. Более толстые пленки имели между металлом и прозрачным слоем окиси железа непрозрачную магнетитовую прослойку, которая снималась вместе с окисью железа. При просматривании через прозрачную подложку (со стороны наружной поверхности окисной пленки) более толстых пленок дополнительных цветов не наблюдалось из-за отражающего действия магнетита. При проематривании с обратной стороны (со стороны, обращенной к металлу) цвета вообще не наблюдались, так как пленка окиси железа была покрыта непрозрачным слоем магнетита. [c.258]

Отношение окисных пленок железа к кислотам. Железо может быть превращено в пассивное анодной обработкой при высоких плотностях тока в разбавленной серной кислоте. Несколько лет назад доказывали, что в подобных случаях пассивность не может быть обязана окисной пленке, так как считалось, что окись должна растворяться в кислоте. В действительности прежде чем анод становится совершенно пассивным, уход водородных ионов от поверхности и осаждение твердой соли в большой степени меняют состав жидкости вблизи металла, делая ее значительно менее кислой. Во всяком случае весьма вероятно, что вышеуказанное мнение является п )айильным, так как окисные пленки не растворяются быстро в разбавленной серной кислоте. [c.89]

Хром, алюминий и кремний (см. рис. 98) сильно замедляют окисление железа из-за образования высокозащитных окисных пленок. Эти элементы широко применяют для легирования стали в целях повышения ее жаростойкости. Хром, введенный в сталь в количествах до 30%, значительно повышает жаростойкость, но высокохромистые стали являются ферритными и трудно поддаются термообработке в отличие от мартенситных и полуферритных низкохромистых сталей. Алюминий и кремний, которые вводят в сталь в количестве соот-0 и 5%, еще сильнее повышают ее жаростойкость. [c.137]

Колебания температу Ш, особенно попеременные нагрев и охлаждение, увеличивает скорость окисления железа и сталей, так как в защитной окисной пленке вследствие воз-никговения в ней термических напряжений образуется тре-ЩИШ, она может отслаиваться от металла и, таким обрааон, плохо выполнять ващитнне функции. [c.17]

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]

Ионное легирование зависит от природы легирующих элементов. Так, имплантация инертных газов практически не оказывает влияния на электрохимическое поведение основного металла, за исключением того, что процесс ионной имплантации может приводить к загрубению обраба-тьшаемой поверхности, утолщению воздушной окисной пленки на железе. [c.73]

Барденгеймер и Мюллер [17], исследовавшие диффузию железа из слоев, нанесенных методом пульверизации, указывают, что при одновременном наличии в железе хрома и никеля последний диффундирует значительно быстрее, а хром медленнее, чем если бы эти элементы присутствовали в отдельности. Авторы [17] объясняют это различие в скоростях диффузии присутствием окислов. Если ввести в железо один никель, который благороднее железа, то он не может удержать введенные при пульверизации окислы, и на железе образуется слой окисной пленки, препятствующий диффузии никеля. Если же пользоваться чистым хромом, который имеет большое сродство к кислороду и прочно удерживает окислы, то неокиспенный остаток хрома может диффундировать беспрепятственно. При наличии никеля и хрома последний поглощает кислород, и никель легко диффундирует. Если брать хром и алюминий, то из-за связывания алюминием кислорода облегчается диффузия хрома. [c.21]

Поэтому, хотя в неводных электролитах общая скорость коррозии металлов невысока (е мало), эти электролиты являются оптимальными для выявления электрохимической гетерогенности шероховатой поверхности металла и для избирательного травления, например, металлографических шлифов. Эмпирически подобранный электролит для избирательного травления дислокаций на железе [41 ] содержит в качестве растворителя метиловый спирт (е = 33). Оптимальный эффект травления реактивом состава метиловый спирт + 1% РеС1з можно объяснить наличием всех необходимых компонентов растворитель с низким е, ионы Fe " " как сильный окислитель (деполяризатор), ионы С1" как сольватирующие анионы и легко разрушающие первичную окисную пленку. Несколько худшие результаты с этиловым спиртом, несмотря на близкие значения е, вызваны, видимо, наличием у молекулы щетки углеводородного радикала, мешающей ионам железа и хлора приближаться к поверхности металла. [c.170]

Покрытие наносят в герметически закрытом контейнере. Очи-щенные металлические изделия погружают в порошок, содержащий металл покрытия. В течение нескольких часов контейнер нагревается при температуре, близкой (но меньшей) точке плавления металла. Цинковые покрытия, нанесенные на сталь, называются шерадизационными. Диффузионный слой представляет собой сплав, содержащий 8—9% железа в цинке. Алюминиевые покрытия на стали или меди называют алитиро-ванными. На них образуется окись алюминия во всех поверхностных слоях с содержанием алюминия более 8%. Эта окисная пленка обеспечивает высокую сопротивляемость действию коррозии, но сильно охрупчивает поверхностные слои, поэтому после алитирования необходимо подвергнуть изделие отжигу. [c.105]

В контакте с другим металлом олово обычно служит анодом по отношению к меди и железу, а к цинку и алюминию — като дом. Однако точное соотношение электродных потенциалов мо жет немного изменяться в зависимости от параметров коррози онной среды. Стойкость олова в щелочах слабая из-за раство рения окисной пленки, но действие кислот происходит медленно особенно при отсутствии достаточного количества кислорода Стойкость олова в органических кислотах особенно высокая [c.121]

При химическом взаимодействии железа с кислородом воздуха на его поверхности образуется окисная пленка (окалина). В состав окалины входят магнетит Рез04 и гематит Ре Оз. При температуре выше 575°С на границе металл — окалина образуется вюстнт FeO. [c.12]

Способность к пассивации делает алюминий весьма стойким во многих нейтральных и слабокислых растворах, в окислительных средах и кислотах. Хлориды и другие галогены способны разрушать защитную пленку, поэтому в горячих растворах хлоридов, в щелевых зазорах алюминий и его сплавы могут подвергаться местной язвенной и щелевой коррозии, а также коррозионному растрескиванию. Коррозионная стойкость алюминия понижается в контакте с медью, железом, никелем, серебром, платиной. Столь же неблагоприятное влияние оказывают и катодные добавки в сплавах алюминия. Для алюминия характерно высокое перенапряжение водорода, которое наряду с анодным торможением (окисная пленка) обеспечивает высокую коррозпонную стойкость. Примеси тяжелых металлов (железо, медь) понижают химическую стойкость не только из-за нарушения сплошности защитных пленок, но и вследствие облегчения катодного процесса. [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...