Параболическая скорость окисления

Рис. 14.9. Температурная зависимость константы параболической скорости окисления никеля

Рис. 14.16. Влияние концентрации хрома на константу параболической скорости окисления сплавов Ni—Сг при давлении кислорода 10 Па

Скорость окисления образцов сплава ВТ-8 при 800— 1050° С удовлетворительно описывается параболическим законом (рис. 40). Рассчитанные константы параболической скорости окисления сплава ВТ-8 в зависимости от температуры приведены ниже. [c.185]

При температурах нагрева 1000, 1050 и 1150° С соответствующих температурам полного аллотропического превращения а р —> р константа параболической скорости окисления возрастает на один—два порядка. Особенно интенсивно идет окисление при 1050 и 1150° С, т. е. выше температура р —>р превращения. Привес образцов сплава ВТ-9, нагреваемых в течение 4 ч при 900° С, увеличивается в [c.185]

Результаты расчета констант параболической скорости окисления сплава ВТ-8 в зависимости от состава покрытия при 950° С и продолжительности испытания [c.191]

Общее количество трехокиси. Макси.мальная окорость окисления молибдена достигается при 600° С. При более низких температурах, когда скорость улетучивания очень мала, можно оценочно узнать константу параболической скорости окисления. При 650—700° С параболическая законо.мерность соблюдается с разрывами на кривых окисление — вре.мя. При те.мпературах 725—770° С количество образовавшейся трехокиси из.меняется пропорционально времени, но на кривых опять-гаки существуют разрывы. [c.312]

Как оказалось, теллур и селен повышают параболическую скорость окисления меди в атмосфере воздуха и кислорода прн температурах 600—1000° С, если не считать некоторых температур в интервале 750—920° С [808]. [c.350]

Числовые значения можно узнать в оригинальных статьях. Для цинка чистотой 99,995% константы его параболической скорости окисления таковы [c.352]

В это время в окалине начинают появляться трещины [817, 823]. В температурном интервале 325—450° С константы параболической скорости окисления, вычисленные по данным работы [817], выражаются следующим уравнением [c.360]

Параболическая скорость окисления. [c.427]

Для легирующих примесей -типа выражение для увеличенной параболической скорости окисления было получено также в [32] [c.210]

Для подтверждения диффузионно-кинетического происхождения сложно-параболического закона нужно исследовать температурную зависимость скорости окисления металла, а следовательно, и постоянных и и определить значения соответствующих энергий активации (Зд и Q , которые должны быть порядка [c.64]

Растрескивание при сдвиге (рис. 49, д) характерно для пленок, обладающих большой адгезией к металлу и сравнительно малой прочностью. Этот вид разрушения, не ведущий к удалению пленки на большом участке поверхности, обычно не вызывает резкого увеличения скорости окисления металла, но способствует переходу от чисто диффузионного контроля процесса (параболический закон роста окисной пленки) к диффузионно-кинетическому контролю (сложно-параболический закон роста пленки). [c.79]

При окислении меди кислородом скорость окисления возрастает с увеличением давления кислорода по параболическому закону. [c.392]

Выражение (2.13) часто в теории коррозии металла называется параболическим законом окисления, а величина k — параболической константой скорости реакции. Видно, что в условиях возникновения на поверхности металла плотного оксидного слоя скорость коррозии со временем убывает из-за непрерывного увеличения диффузионного сопротивления пленки. [c.54]

Параболическая зависимость окисления наблюдается, когда на металле образуется сплошная пленка, плотно прилегающая к его поверхности. Скорость процесса определяется диффузией катионов, анионов, электронов независимо от места расположения зоны роста пленки (на границах металл—пленка, пленка—газовая фаза или внутри пленки) (рис. 2, б) [c.22]

В начальный период времени скорость окисления максимальна и затем уменьшается во времени. Если 1 < < 2, то окисление определяется скоростью диффузии частиц и скоростью окисления металла кислородом (область смешанной кинетики). Предполагается, что при выполнении указанного условия процесс окисления сопровождается постоянным разрушением оксидной пленки, так как Уо > м- При п >2 происходит изменение параметров диффузии через пленку, связанное с появлением значительных напряжений или структурными изменениями пленки. При п = 2 скорость процесса окисления определяется скоростью диффузии частиц через пленку. Параболическая зависимость окисления широко встречается в практике при достаточно высоких температурах для большего ряда окислителей и металлических материалов, что позволяет применить параметрический метод для оценки скорости коррозии и прогнозирования коррозионных разрушений при наличии сравнительно небольшого количества экспериментальных данных [13]. Этот вопрос рассмотрен в главе 3. [c.22]

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]

Лено [Л. 117, 118], что скорости реакций и соответствующие уравнения скорости окисления металла зависят от температуры, давления газовой среды, времени с начала реакции и технологии обработки поверхности. Контроль за увеличением толщины слоя окисла в начальной стадии процесса окисления можно осуществлять визуально, по изменению цветов побежалости [Л. 117] (см. табл. 4-14). Однако более достоверную информацию о формировании пленки во времени дает решение уравнений скорости окисления. Наиболее корректными с точки зрения описания предельных случаев окисления металлов, представляются параболические, линейные и кубические уравнения скорости роста пленки. [c.190]

В отличие от параболического закона окисления, для которого скорость реакции убывает со временем, скорость реакции при линейном законе окисления постоянна во времени. Линейная скорость реакции характерна обычно для металлов, которые образуют пористую окис-ную пленку, не обладающую экранизирующей способностью. Рост толщины пленки по прямолинейному закону проявляется на легких металлах с большим удельным объемом, при высокотемпературном окислении тяжелых металлов, когда пленка плохо сцепляется с подложкой, и в среде с ограниченным количеством окислителя. Процесс окисления, подчиняющийся линейной закономерности, описывается уравнением вида [c.190]

Скорость окисления титана в определенном интервале температур подчиняется параболическому закону. Помимо окисления титана с поверхности, происходит также диффузия в толщу металла кислорода, образующего твердый раствор с титаном, в результате чего резко повышаются твердость и хрупкость металла. Скорость диффузии кислорода в титан зависит от тем- [c.765]

Эксперименты, проведенные В. Г. Федоровым, показали, что в заданном температурном интервале изменение скорости окисления титана в функции температуры подчиняется параболической зависимости. [c.141]

И все-таки большинство данных отклоняется от модели Вагнера из-за того что упомянутые выше вагнеровские допущения неприемлемы для тех или иных реальных систем. Это особенно проявляется, когда нарушено допущение 2, так что рост окалины не отвечает простому параболическому закону уравнений (11.2) или (11.3). Тем не менее, константы параболического уравнения скорости удобно использовать для сравнения относительных скоростей окисления в тех многочисленных случаях, когда поведение системы хотя бы приблизительно следует параболическому закону (рис. 11.1). [c.10]

Скорость окисления сплава по схеме рис. 11.3,5 фактически будет соответствовать параболическому закону, в котором константа скорости определяется поведением оксида ВО. Однако избирательное окисление приводит к обеднению сплава по элементу В под окалиной (см. концентрационный профиль на рис. 11.3,5). В конечном счете такое обеднение будет проводить к обогащению окалины оксидами элемента А, а скорость окисления возрастет до уровня, присущего образованию оксида АО. Время, которое потребуется для перехода к более высокой скорости окисления будет зависеть от многих факторов к ним относятся температура, размеры образца, коэффициенты диффузии в сплаве и в окалине, а так- [c.12]

Рис.11.14. Температурная зависимость первой параболической константы скорости окисления У некоторый промышленных суперсплавов [90—96] (в скобках А1/Сг)

Для ряда технически важных металлов наблюдается параболическая зависимость скорости окисления во времени. Приближенно по возрастанию устойчивости к газовой коррозии в атмосфере воздуха можно расположить в ряд следующие металлы W < Fe < Со < < Си < Ni. К этой же группе относятся и Мп, Be, Zn, Ti. [c.48]

Большинство металлов —хром, никель, алюминий, железо (до 570° С) и другие — образуют нелетучие окислы, плотно пристающие к поверхности металла и надежно защищающие металл от дальнейшего окисления. Скорость окисления в этом случае чаще всего подчиняется параболическому уравнению [731] [c.643]

СКВОЗЬ пленку СГ2О3 и вступают в реакцию с кислородом на границе раздела сред газ — оксид. Вагнер с помощью количественных исследований показал, что через AgjS мигрируют ионы Ag+, а не S . Он поместил два взвешенных диска из AggS между металлическим серебром и расплавленной серой (рис. 10.3). После выдержки в течение 1 ч при 220 °С было отмечено, что диск, соприкасающийся с металлическим серебром, не изменил своей массы, а увеличение массы диска, контактирующего с серой, эквивалентно потере массы металлического серебра. Вагнер показал также, что если принять Ag+-noH и электроны мигрирующими независимо, то скорость наблюдаемой реакции можно рассчитать, исходя из независимых физико-химических данных. Он вывел выражение для константы параболической скорости окисления [22], которое в упрощенном виде приводится ниже [23] [c.195]

Для подтверждения внутренне-внешнедиффузионного происхождения сложно-параболического закона следует исследовать температурную зависимость скорости окисления металла, а следовательно, и постоянных k l и и определить значения соответствующих энергий активации Qi и Qa. которые должны быть более низкими (порядка нескольких килокалорий на моль) для внешней и более высокими (порядка десятков и сотен килокалорий на грамм-атом) для внутренней диффузии и могут быть сопоставлены с соответствующими литературными данными. [c.66]

Это уравнение называют логарифмическим. Соответственно, график, построенный в координатах у — g t + onst) или у — — Ig t (при t > onst) имеет вид прямой линии. Логарифмическое уравнение, впервые полученное Тамманном и Кестером [11], отражает поведение многих металлов (Си, Fe, Zn, Ni, Pb, d, Sn, Mn, Al, Ti, Та) на начальных стадиях окисления. Вначале справедливость этого уравнения ставилась под сомнение. Были сделаны попытки вывести уравнения на основе предположений о существовании специфических свойств оксидов, таких как наличие диффузионных барьеров и градиентов ионной концентрации и других. Эти предположения не получили экспериментального подтверждения. С другой стороны, было показано, что логарифмическое уравнение можно вывести из условия, 4TQ скорость окисления контролируется переходом электронов из металла в пленку продуктов реакции, причем эта пленка имеет пространственный электрический заряд во всем своем объеме (7, 12]. Преобладание заряда, обычно отрицательного, в оксидах вблизи поверхности металла, подобно электрическому двойному слою в электролитах, было установлено экспериментально. Таким образом, любой фактор, изменяющий работу выхода электрона (энергию, необходимую для удаления электрона из металла), например ориентация зерен, изменения кристаллической решетки или магнитные превращения (точка Кюри), изменяет скорость окисления, что и наблюдалось в действительности [13—15. Когда толщина пленки превышает толщину пространственно-заряженного слоя, определяющим фактором обычно становится скорость диффузии или миграции сквозь пленку. При этом начинает выполняться параболический закон, и ориентация зерен или точка Кюри перестают оказывать влияние на скорость окисления. Исходя из этого, можно сказать, что в начальной стадии оксидная пленка на металлах [c.193]

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]

При температурах выше 250—300 °С и нормальном давлении воздуха или кислорода железо окисляется по параболическому закону с показателем степени окисления, равным 0,5 (на основе-кратковременных опытов). Рассчитанная по этой закономерности, константа скорости окисления железа в зависимости от температуры имеет при температурах 560—570°С точку перегиба. Такой-излом в зависимости A=f T) вызван возникновением вюстита. Если окисление железа протекает при, температурах выше 560—570 °С, а затем система охлаждается ниже этих температур, то возникающий первоначально на металлической поверхности вюстит теряет устойчивость и разлагается на Fe и Рвз04. Выше температуры 570 °С на л<елезе находится нормально трехслойная оксидная пленка внутренний слой вюстита, средний слой магнетита и внешний слой гематита. Таким образом, непосредственно на металле расположен оксид с минимальным содержанием кислорода, а внешний слой оксида является самым обогаш,енным кислородом (рис. 2.2). [c.63]

Кроме того, после периода защитного окисления параболическая зависимость скорости может нарушаться. Важность этого явления, которое получило наименование коррозионного разрушения, широко известна. Например, при изучении скорости окисления циркаллоя в воде высокого давления было показано, что окисная пленка быстро разрушается. [c.31]

При температурах 400° С и выше скорость окисления меди подчиняется параболической зависимости. До температуры I 025° С окисная пленка состоит из U2O (внутренний слой) и СиО (внешний слой). При более высоких температурах происходит плавление эвтектики, образующейся в поверхностном слое [c.579]

Компактный гафний, подобно цирконию, при комнатной температуре весьма устойчив по отношению к обычным газам и лишь при температурах порядка нескольких сотен градусов начинает заметно реагировать с водой, кислородом, азотом и водородом. Скорости окисления гафния в кислороде прп давлении 1 am в интервале температур 350—1200° выражаются логарифмической, параболической и линейной зависимостями 108 . Соответствующие значения энергии активации, нычисленные для констант скоростей окисления, равны 11,4 36,0 и 26,1 киал1моль соответственно. [c.194]

До настоящего времени получены следующие данные. Скорость окисления в интервале температур 2К)—375° при давлении 76 мм рт. ст. имеет параболическую зависимость энергия активации составляет 22 800 кал. иоль. В этих условиях образуется тонкая пленка, принимаемая за моноокись ниобия. Реакция с влажным и сухим воздухом в интервале температур 400—1200° вначале подчиняется параболическому закону, одиако после нагревания в течение 21 час при 400° наблюдается линейная зависимость линейной зависимости следует также реакция окисления, при которой образуется незащищающий окисиый слой [24] в интервале 600—1200°. При 1000—1200° испытуемые образцы в форме прутков окисляются быстрее, чем листы. По сообщениям, энергия активации составляет 13 400 кшимоль при 600—900° и 4350 кал моль при 900—1200°. [c.450]

Скорость окисления этого сплава изменяется по параболическому закону и составляет при 1100° 7,8-10 г/сл1 -сек 2, превышая в 100 раз скорость окисления ннобня при той же температуре. [c.463]

Смена в условиях образования окалин сопровождается немедленной сменой кинетики окисления (рис. 11.7,6). При низких содержаниях Al параболическая скорость роста f p(NiO) повышена примерно на порядок величины из-за того, что в окалине NiO присутствуют ионы AF" " и происходит некоторое количество внутреннего окисления. Когда образуется больше AI2O3 (зона II), величина кр становится меньше на 1—2 порядка величины. С ростом температуры понижается скорость роста окалины, так как увеличивается склонность к образованию только соединений AI2O3. При содержании Al 25 % образуется только Al O , и величина кр снижается еще на 1—3 порядка величины. [c.20]

РисЛ1.10. Сравнение параболических констант скорости окисления кр (даны кривые Аррениуса) у различных сплавов системы Ni—Сг—А1 (—) групп I, II и [c.22]

Скорость окисления Si ниже по сравнению с SijN . Кинетика окисления определяется либо десорбцией газа СО, образующегося на границе раздела Si -SiOj [43], либо диффузией кислорода внутрь через поверхностную пленку SiOj, приводящей к параболическому закону окисления [44]. Такой характер окисления можно предотвратить легированием такими примесями, как бор, Al Oj и В С, но скорости реакций при этом возрастают. [c.320]

Свинец с кислородом образует два окисла РЬО и РЬзО . Тетрагональный РЬО красного цвета стабилен при относительно низких температурах РЬеО — желтый, ромбический, стабилен при высоких температурах. Свинец окисляется по параболическому закону. При 475—575 °С имеет место аллотропический переход РЬ0->-РЬз04. Выше 630 °С скорость окисления свинца возрастает, по-видимому, [c.93]

Введение ионов алюминия в железо (99 95%) при дозах облучения 1-10 —1,5-10 моль/см в кислородсодержащей атмосфере при температурах 720—1020 °С приводит к изменению-вида кинетических кривых окисления в сравнении с окислением чистого железа начальная стадия окисления легированного, железа описывается, как и для чистого железа, параболическим законом, но с меньшей константой скорости процесса. Однако по истечении некоторого промежутка времени, определяемого температурой и дозой облучения, скорость окисления (коррозии) резко уменьшается. Ощутимый защитный эффект от введения алюминия достигается при дозе около 5-10 моль/см . Замедление окисления в этом случае объясняется образованием стабильной шпинели FeAl204. [c.132]

Параболический закон роста толщины окислов обычно устанавливается для всех металлов при температурах выше некоторого предела. Этот процесс активируется подводом тепла, и его конСтшг-та скорости /С равна /Собхр —(Q// T)], где<2 — энергия активации процесса диффузии, R — газовая постоянная, Т — абсолютная температура и — постоянная. Изменение константы скорости в зависимости от температуры для железа [П], для которого характерен параболический закон окисления в интервале температур 250—1000° С, представлено на фиг. 5. [c.22]

Фиг. 5. Изменение константы скорости окисления железа по параболическому закону в зависииостн от температуры [11]>

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...