Пленки защитные оксидные

Снижение скорости коррозии обусловлено пассивацией железа кислородом, о чем свидетельствуют значения потенциалов в насыщенной воздухом воде от —0,4 до —0,5 В, и в насыщенной кислородом воде (28 мл Оа/л) от 0,1 до 0,4 В. Вероятно, при повышенном парциальном давлении Оа поверхности металла достигает больше кислорода, чем может быть восстановлено в результате коррозионной реакции, излишек способен образовать пассивную пленку . Согласно оксидно-пленочной теории, избыток кислорода, предположительно, окисляет пленку FeO, при этом образуется другая пленка, имеющая лучшие защитные свой- [c.101]

Наиболее эффективными легирующими компонентами, повышающими устойчивость железа к окислению на воздухе, являются алюминий и хром, особенно если использовать их с добавками никеля и кремния. Отмечено, что сплав 8 % А1—Fe обладает такой же устойчивостью к окислению, как и сплавы 20 % Сг— 80 % Ni [55]. К сожалению, применение стойких к окислению А1—Fe-сплавов ограничено их низкими механическими свойствами, малой прочностью защитных оксидных пленок и способностью алюминия образовывать нитриды, вызывающие охрупчивание. Некоторые из этих недостатков А1—Fe-сплавов преодолеваются посредством легирования хромом. [c.204]

Таким образом, поверхностной двумерной пленке свойственна прочность, хрупкость и отсутствие свойств механической стабильности. В силу прочности пленки ее функцией является обеспечение упругой реакции на механические воздействия небольшой величины, а в силу химической стабильности - защита средней части переходного слоя и, следовательно, объемной части, от химического воздействия окружающей среды. Например, защитная оксидная пленка на поверхности алюминия обусловливает для химически активной объемной части данного вещества практически инертное поведение материала в целом. [c.124]

Некоторые узлы аппаратов, трубопроводы, детали машин, механизмов работают в агрессивных средах и должны иметь в них высокую коррозионную стойкость Хром является основным легирующим элементом, делающим сталь нержавеющей. При содержании в стали хрома больше 12,5% на ее поверхности образуется защитная оксидная пленка Сг О . В зависимости от состава нержавеющие стали подразделяются на два основных класса [c.96]

Красноломкость вызывается также избирательным воздействием окружающей атмосферы (например, кислорода воздуха) на границы зерен, которое часто имеет место при средних температурах (избирательное окисление. При высоких же температурах наблюдается общее окисление или образование защитных оксидных пленок. [c.26]

При 20 °С в атмосфере воздуха бериллий устойчив вследствие образования защитной оксидной пленки. При температуре выше 700 "С он окисляется при 1000 °С окисление проходит с очень большой скоростью. С азотом бериллий реагирует при температуре выше 500 °С, с водородом — выше 1000 Х. [c.69]

Поверхности нагрева парового котла в ходе эксплуатации покрываются нарастающими со временем эоловыми отложениями. Для снижения влияния эоловых отложений на теплообмен на котле устанавливаются очистные устройства различного принципа действия. В циклах очистки часто имеет место не только отделение отложений золы от поверхности труб, но и повреждение защитной оксидной пленки на металле, что снижает ее диффузионное сопротивление и тем самым неизбежно приводит к интенсификации коррозии. [c.7]

Коррозионный износ, который ускоряется из-за периодических разрушений защитной оксидной пленки на поверхности металла, назван коррозионно-эрозионным и описывается следующим образом [c.7]

При оценке металла на коррозионно-эрозионную стойкость важное значение имеет показатель степени окисления металла, чем он ниже, тем чувствительнее металл ко всяким повреждениям защитной оксидной пленки. [c.7]

По обоим механизмам воздействия пиросульфатов щелочных металлов уничтожается защитная оксидная пленка на металле, открывая возможность для прямого соединения кислорода с чистой поверхностью. [c.68]

При воздействии второго механизма коррозии поверхность металла быстро покрывается равномерной оксидной пленкой. Из-за быстрого возникновения оксидной пленки коррозия за очень короткое время, намного меньшее времени релаксации, переходит от кинетического к диффузионному или промежуточному режиму окисления. Быстрое образование на поверхности металла защитной оксидной пленки позволяет рассматривать коррозию во всем диапазоне времени т тр протекающей при постоянной степени показателя окисления (при заданной температуре), а изменение интенсивности коррозии в переходном процессе выражается в изменении лишь множителя А в формуле (3.7). Таким образом, в первоначальной стадии коррозии величина А при постоянной температуре металла зависит от времени и изменяется от максимального значения, соответствующего моменту т==0, до величины, имеющей место при коррозии под влиянием стабильных [c.95]

Высокотемпературная коррозия поверхностей нагрева котла является одним из частных случаев химического воздействия окружающей среды в результате которого происходит непрерывное утонение стенки труб. С течением времени образующаяся на поверхности трубы оксидная пленка приводит к снижению интенсивности коррозии. Всякие повреждения защитной оксидной пленки на трубах поверхности нагрева снижают ее диффузионное сопротивление и тем самым неизбежно приводит к интенсификации коррозии. Причинами разрушения оксидной пленки на трубах могут быть разнотипные изменения температурного режима поверхностей нагрева из-за изменения нагрузки, остановок и растопки котла. Особенно важное значение при этом имеют полные или частичные ее разрушения при циклических очистках поверхностей нагрева котла от золовых отложений. [c.188]

Коррозионный износ, который ускоряется из-за периодических разрушений защитной оксидной пленки на поверхности металла, назван коррозионно-эрозионным. Именно такой характер имеет в большинстве случаев износ труб поверхностей нагрева котла. [c.188]

Формула (5.14) является основным выражением расчета глубины коррозионно-эрозионного износа металла в условиях периодических нарушений, образующихся на его поверхности при высокотемпературной коррозии защитной оксидной пленки. [c.195]

Кинетика образования на титане защитных оксидных пленок в агрес- [c.59]

Нарушение защитной оксидной пленки. [c.69]

Длительная выдержка напряженных образцов в агрессивных метанольных средах с последующим испытанием на воздухе приводит к появлению хрупкого транскристаллитного разрушения, имеющего все признаки коррозионного растрескивания. Вместе с тем имеются данные, по которым длительная выдержка в метанольных растворах не способствует охрупчиванию металла при последующих испытаниях на воздухе. Эти противоречия можно объяснить тем, что в одних опытах при выдержке в метанольных растворах создавалось такое нагружение, при котором происходило разрушение защитной оксидной пленки. Это создавало [c.79]

Относительно слабое влияние коррозионной среды связано с присущим титановым сплавам продолжительным инкубационным периодом до появления трещины при многоцикловом нагружении. Длительность этого периода определяется временем, необходимым для возникновения на поверхности образца первых разрывов защитной оксидной пленки, происходящих вследствие локальных пластических сдвигов в приповерхностных областях. При малых амплитудах напряжений защитные пленки в основном сохраняются или успевают восстановиться. Этим и объясняется малая чувствительность титановых сплавов ко многим коррозионным средам при многоцикловом нагружении. [c.160]

Для паровых котлов, работающих с высокими тепловыми нагрузками, рекомендуется применять как обычный щелочной, так и нейтральный водный режимы [25]. Исходя из предполагаемого механизма реакций образования защитной оксидной пленки и взаимодействия с кислородом соединений Ре +, а также значений произведения растворимости гидроксидов железа, вычислены дозировки кислорода, необходимые для поддержания указанного нейтрального режима. Получены примерно те же концентрации кислорода, которые указаны в нормах (до 200 мкг/кг). Это косвенно подтверждает правильность принятых в расчетах значений произведения растворимости. [c.47]

Вещества, способные создавать на поверхности корродирующего металла защитные оксидные пленки с участием его ионов. Следует различить прямое окисление поверхности металла добавкой, что, по-видимому, наблюдается крайне редко, и торможение анодной реакции со смещением потенциала до значения, при котором возможны разряд молекул воды или ионов гидроксида и адсорбция на металле образующихся атомов кислорода. Хемосорбированные атомы кислорода замедляют процесс коррозии как по каталитическому механизму (блокировка наиболее активных центров), так и по электрохимическому (создание соответствующего добавочного скачка потенциала). Количество кислорода на поверхности возрастает и создает сплошной моноатомный слой, который практически не отличим от поверхностного оксида. Оксид может образовываться и в результате окисления добавкой ионов металла, уже перешедших в раствор, до ионов более высокой валентности (например Ре до Ре" ), способных образовывать с гидроксильными ионами менее растворимую защитную пленку. К таким веществам можно отнести большинство неорганических окислителей, потенциал которых выше равновесного потенциала системы Ре" /Ре". [c.53]

Однако в морской воде невозможно сохранить в пассивном состоянии углеродистые, легированные конструкционные стали, а также некоторые коррозионностойкие стали из-за присутствия в морской воде значительного количества хлорид- и сульфат-ионов, которые разрушают защитные оксидные пленки и образуют комплексы с ионами железа, активизируя анодный процесс электрохимической коррозии. [c.37]

Рост пористой пленки происходит по следующим взаимосвязанным стадиям перенос окислителя к поверхности металла, его адсорбция и химическая реакция образования оксида. Для таких пористых (незащищенных) пленок характерен линейный закон роста, поскольку скорость роста пленки контролируется скоростью реакции окисления металла и выражается зависимостью h=kix, где h — толщина пленки ki — константа химической реакции т — время. Процесс роста сплошной (защитной) оксидной пленки состоит из нескольких стадий [c.14]

Производственные сточные воды, особенно сточные воды химической промышленности, содержат самые различные химические вещества (табл. 1.3) (20, 21 I. Химические вещества, сбрасываемые в водоемы со сточными водами, резко увеличивают коррозионную активность воды, разрушают защитные оксидные пленки на металлах, способствуют обрастанию конструкций. [c.15]

Наибольшую агрессивность морской воде придает хлор-ион, который разрушает защитные оксидные пленки на металле. На рис. 1.13 [221 показана зависимость скорости коррозии стали от концентрации хлорида натрия. Как видно из рисунка, до концентрации хлорида натрия 3 % скорость коррозии увеличивается, [c.17]

Микроорганизмы, не оказывая непосредственного действия на металл, влияют на его коррозию. Это объясняется тем, что они изменяют состав коррозионной среды и разрушают защитные оксидные пленки на металле. В процессе их жизнедеятельности образуются продукты обмена, меняется газовый режим, состав электролита, его pH и т. д. [c.19]

Структура пассивной пленки на сплавах, как и пассивной пленки вообще, была описана и теорией оксидной пленки и адсорбционной теорией. В соответствии с оксидно-пленочной теорией, защитные оксидные пленки формируются на сплавах с содержанием легирующего компонента выше критического, а незащитные — на сплавах ниже критического состава. В случае преимущественного окисления пассивной составляющей сплава, например хрома, защитные оксиды (такие как СГ2О3) формируются, только если содержание хрома в сплаве превышает определенный уровень. Эта точка зрения не позволяет делать никаких количественных прогнозов, а тот факт, что пассивная пленка на нержавеющих сталях может быть катодно восстановлена и не соответствовать стехиометрическому составу, остается необъясненным. Согласно адсорбционной теории, в водной среде кислород хемо-сорбируется на Сг—Fe-сплавах выше критического состава, обеспечивая пассивность, но на сплавах ниже критического состава он реагирует с образованием непассивирующей оксидной пленки. Насколько данный сплав благоприятствует образованию хемо-сорбционной пленки или пленки продуктов реакции, зависит от электронной конфигурации поверхности сплава, особенно от взаимодействия d-электронов. Так называемая теория электронной конфигурации ставит в связь критические составы с благоприятной конфигурацией d-электронов, обеспечивающей хемосорбцию и пассивность. Теория объясняет природу взаимодействия электронов, определяющую, какой из компонентов придает сплаву данные химические свойства, например, почему свойства никеля преобладают над свойствами меди в медно-никелевых сплавах, содержащих более 30—40 % Ni. [c.91]

Дрейли и Разер 2, 8] объясняют наблюдаемые факты тем, что выделяющийся на поверхности раздела металл—оксид газообразный водород разрушает защитную оксидную пленку. Если алюминий контактирует с более электроотрицательным металлом либо легирован никелем или железом, то можно предполагать, что ионы Н+ разряжаются на катодных участках, а не на алюминии, и оксидная пленка остается неповрежденной. Однако полезное действие катодных участков можно также объяснить [91 анодной пассивацией или катодной защитой алюминия. Это влияние сходно с действием легирующих добавок платины и палладия (или контакта с ними) на нержавеющую сталь аналогичным образом эти металлы пассивируют также титан в кислотах (см. разд. 5.4). [c.344]

Железо, кобальт и никель в атмосфере сухого воздуха при температурах до 150—250 °С покрываются защитной оксидной пленкой при дальнейшем нагревании взаимодействуют с кислородом, серой, фосфором, углеродом. Коррозионная стойкость этих металлов существенно улучшается после очистки от примесей. Эти металлы, особенно железо, ферромагнитны высокими магнитными свойствами обладают металлиды кобальта. [c.145]

Механизм коррозионного воздействия пиросульфатов щелочных металлов на металл поверхностей нагрева котла можно представить по следующей схеме. Первой стадией в последовательной цепи коррозии является конденсация соединения щелочных металлов на поверхности нагрева в виде сульфатов либо последующее их превращение в сульфаты. Из простых сульфатов щелочных металлов под воздействием трехоксида серы, образовавшейся из SO2 в ходе каталитического окисления, возникают пиросульфаты. Последние могут действовать на защитные оксидные пленки металла по реакциям [c.68]

В паровом котле уменьшение толщины стенки труб поверхностей нагрева происходит иногда при совместном действии коррозии п внешних сил, разрушающих на трупах защитные оксидные пленки. Такими силами являются кинетическая энергия частиц золы и обдувочного агента очистительных устройств и др. Разработанные методы расчета глубины износа труб поверхностей нагрева котла в условиях периодических разрушени-й оксидных пленок на трубах также основываются на вышеотмеченных аналитических зависимостях глубины коррозии. [c.89]

Показатель степени окисления аустенитной стали 12Х18Н12Т в сравнении с остальными несколько выше и составляет 0,40. Это, по-видимому, связано с тем, что время испытаний (2300 ч) недостаточно для образования на поверхности стабильной оксидной пленки либо оксидная пленка из-за высокого содержания в аустенитной стали легирующих компонентов имеет заниженные защитные свойства в сравнении с другими испытанными сталями в паре сверхкритических параметров. [c.129]

Циклическая водная очистка является эффективным методом удаления плотных золовых отложений с труб поверхностей нагрева котла. Однако ее частое применение может привести к кор--розионно-эрозионному износу труб изгза разрушения защитной оксидной пленки на металле при коротких периодах между циклами очистки. [c.226]

Уменьшение массы образцов при температуре 800 °С и всех давлениях кислорода обусловлено испарением -оксидов М0О3 й WO3 до формирования защитной оксидной пленки при данной температуре. [c.199]

В. Ф. Щербинин проанализировал фазовый состав продуктов коррозии, образовавшихся при механическом повреждении защитной оксидной пленки в нейтральном 3 %-ном растворе Ыа01. Оказалось, что продукты коррозии состоят на 50 % из чистого гидрида титана. Таким образом, и на поверхности излома коррозионного растрескивания, по всей вероятности, находятся гидриды титана, придающие ей темный цвет. О появлении гидридов может свидетельствовать и характер развития трещины при статическом и циклическом нагружениях. Измерение электрохимического потенциала при коррозионном растрескивании сплава ВТ5-1 показало, что трещина распространяется скачками и по мере ее углубления и интенсификации процесса коррозионного растрескивания частота скачков потенциала увеличивается. О прерывистом характере развития трещин при коррозионном растрескивании свидетельствует и анализ акустического спектра образца при разрушении. Если в самой начальной стадии роста трещин сигналы акустической эмиссии не регистрируются, то по мере удлинения трещины появляется скачкообразно нарастающее количество сигналов акустических импульсов. [c.64]

В высших спиртах и ряде органических жидкостей (СС14, СгНг , технические фреоны и др.) коррозионное растрескивание связано, по-видимому, с наличием остаточной влаги, а сам процесс протекает только при условии нарушения защитной оксидной пленки и связанной с этим абсорбцией водорода. [c.84]

Близко к этому виду коррозии растрескивание в бурой дымящейся азотной кислоте, содержащей > 2 % N02- И в этом случае основной фактор разрушения — нарушение защитной оксидной пленки. При реакции активной поверхности со средами, обладающими сильными окислительными свойствами, вследствие большого экзотермического эффекта реакции окисления не ограничивается поверхностью, а распространяется на более глубокие слои. Интенсивность реакции и соответственно величина теплового эффекта настолько велики, что приводят не только к образоЕ нию хрупких оксиднЪ>х слоев, содержащих большое количество трещин и не способных затормозить дальнейшее окисление, но и вызывают воспламенение металла (пирофорная реакция). В начальной стадии на поверхности металла возникает осадок тонкодисперсного титана, в результате чего даже при небольших ударах или при трении может произойти взрыв. [c.85]

К виду коррозионного растрескивания, не связанного с абсорбцией водорода, относится разрушение титана и его сплавов в контакте с жидкими металлами. В настоящее время накоплен опыт поведения титановых сплавов в контакте с жидкой ртутью, с расплавленными кадмием и цинком. Наиболее распространено мнение, что контакт активной поверхности титана с жидкометаллической средой может вызвать образование интерметаллических соединений, охрупчивающих титан. Однако имеющиеся экспериментальные данные, особенно разрушение в контакте с жидкой ртутью, позволяют предполагать, что в данном случае действует другой механизм. Ртуть и другие жидкие легкоплавкие металлы не смачивают поверхность титана, защищенную оксидной пленкой. До тех пор, пока не нарушена защитная оксидная пленка, взаимодействия между титаном и жидкометаллической средой не происходит независимо от уровня напряжений и длительности их действия. Иная картина наблюда- [c.85]

Так как чувствительность титановых сплавов к коррозионной среде непосредственно связана с моментом разрушения защитной оксидной пленки, их малоцикловая долговечность зависит от уровня упругопластических деформаций в вершине надреза или трещины, а такжё от свойств защитной пленки. Чем больше степень деформации, тем сильнее повреждается защитная пленка и соответственно происходит-разблаго-раживание электрохимического потенциала. Исследования, выполненные Симондом и Эвансом, а также Н. Д.Томашовым, показали, что в области упругих напряжений не происходит заметного изменения электрохимического потенциала. Более того, возможно даже некоторое его смещение в область положительных значений при повышении уровня упругих напряжений. Последнее связывают с лучшей аэрацией поверхности вследствие интенсивного перемешивания раствора при знакопеременном нагружении. Однако как только циклические напряжения вызывают пластическую деформацию, достаточную для разрушения пленки, проис- [c.117]

На поверхности титана образуется плотная и быстро самовосстанавлнвающаяся (даже при ограниченном содержании кислорода в прилегающей среде) защитная оксидная пленка, очень стойкая к коррозионным и эрозионным воздействиям. Благодаря этому трубки из титана нечувствительны к действию хлоридов, сульфидов (сероводорода) и аммиака. Титан пассивен к продуктам жизнедеятельности микроорганизмог , не подвержен эрозии под действием содержащейся и паре влаги и эрозионно-коррозионному износу при содержании в воде абразивных примесей (песка, золы) и при кавитации со стороны входа воды, даже при больших ее скоростях (до 6—8 м/с). Все это обеспечивает продолжительную службу трубок из титана при использовании их в загрязненных, особенно морских, водах и в зоне воздухоохладителя конденсатора (в случаях применения в основном пучке трубок из медных сплавов). [c.56]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...