Окисление металла окислами

Окисление металла окислами на свариваемых поверхностях [c.156]

Окисление металла при сварке 154 Окисление металла газами 155 Окисление металла шлаками 156 Окисление металла окислами 156 Ограниченно сваривающиеся стали 186 [c.638]

Окисление металла окислами, находящимися в шлаке и растворяющимися в металле, происходит в связи с перераспределением таких окислов между шлаком н металлом. Такой свободный окисел при определенных условиях будет стремиться к распределению между металлической и шлаковой фазой, определяемому константой распределения мео = W [МеО] и (МеО) — соответственно концентрации этих окислов в металле и шлаке мео изменяется с температурой. [c.211]

Б хромированной стали, подвергавшейся нагреву при температуре 1200° С в течение 200 час, наблюдали внутреннее окисление металла. Окислы хрома и железа в периферийной зоне хромированного слоя обнаружены как в виде отдельных включений, так и выделений вдоль границ зерен (рис. 4, а, б). [c.118]

Характеристика устойчивости Металла против окисления Металлы Окислы I Ok [c.44]

В зоне контакта кислородной струи с чугуном в первую очередь окисляется железо, так как его концентрация во много раз выше, чем примесей. Образующийся оксид железа растворяется в шлаке и металле, обогащая металл кислородом. Кислород, растворенный в металле, окисляет кремний, марганец, углерод в металле, и содержание их понижается. При этом происходит разогрев ванны металла теплотой, выделяющейся при окислении примесей, поддержание его в жидком состоянии. [c.36]

Линейный закон роста окисной пленки имеет место при высокотемпературном окислении в воздухе и кислороде металлов, окислы которых не удовлетворяют условию сплошности (щелочных и щелочно-земельных металлов, магния) или летучи и частично возгоняются при высоких температурах, что делает их пористыми (например, вольфрама, молибдена, а также сплавов, содержащих значительные количества этих металлов). [c.46]

Таким образом, скорость окисления металла растет с увеличением п,ах. и (и, + Па), ДлЯ ПОЛуПрОВОДНИКОВЫХ ОКИСЛОВ [ е > (/1к + а)1 скорость окисления контролируется ионной проводимостью и ( + Па), а для ионных проводников [rtj < < + Па) 1 — электронной проводимостью КПе-После интегрирования уравнения (107) получаем [c.62]

Начинается вторая стадия окисления металла сопровождающаяся образованием микропустот между металлом и окалиной. При этом скорость процесса окисления металла снижается вследствие уменьшения эффективного поперечного сечения для диффузии катионов металла из металла в окалину. Однако суш,ествую-щий градиент химического потенциала окислителя в окалине и связанный с ним градиент концентрации дефектов в кристаллической решетке окисла обусловливают дальнейшую диффузию металла наружу. В результате процесса диффузии внутренняя поверхность окалины обогащается металлом и термодинамическое равновесие нарушается. Градиент концентрации дефектов в кристаллической решетке окалины начинает уменьшаться и система окалина—окислитель стремится к равновесию с окислителем. [c.74]

Поведение сплавов при образовании на них отдельных слоев соединений двух металлов (окислов Me и Mt) или слоя смеси этих соединений может быть описано для диффузионного механизма процесса окалинообразования на железной основе теорией В. И. Тихомирова Эта теория относится к области окисления 3 [c.97]

Опытные данные о влиянии скорости движения газовой среды на скорость окисления металлов (рис. 38, 39 и 96), согласно которым уже при небольших скоростях газового потока достигаются предельные значения скорости окисления металлов при данной температуре, указывают на то, что окисление металлов, дающих при окислении полупроводниковые окислы /7-типа, контролируется не только диффузией реагентов через окалину, но и переносом окислителя к поверхности раздела окалина — газ, т. е. внешней массопередачей (см. с. 65). Таким образом, увеличение скорости движения газовой среды в какой-то степени эквивалентно повышению парциального давления окислителя. [c.135]

Из полученных уравнений видно, что при [% FeO] —> Ор ог О, а ДО оо, т. е. при любых малых концентрациях кислорода в газовой атмосфере жидкое железо будет его поглощать, окисляясь при этом, из-за чего в процессе сварки стали любым способом не можем избежать окисления металла шва и должны принимать дополнительные меры для снижения содержания кислорода до допустимых пределов — раскисление. [c.322]

Материалом для образцов служили хром и никель, поскольку окислы этих металлов образуют на поверхности плотные тонкие защитные пленки, препятствующие окислению металла на воздухе при высоких температурах. Эти металлы часто применяются в виде защитных покрытий, а в металлизационной практике используются в качестве подслоя. Кроме того, окись хрома и закись никеля входят в состав пленок, образующихся на поверхности нихромовых жаропрочных сплавов при окислении [4]. Поэтому изучение возможности получения качественного защитного электроизоляционного покрытия на хроме и никеле представляет практический интерес. [c.228]

При взаимодействии жидких окислов с тугоплавкими металлами, как правило, происходит восстановление жидкого окисла до твердого низшего окисла и окисление металла — основы. Поэтому при рассмотрении уравнения (1) для наших систем надо выразить (статическое) через (динамическая межфазная энерги.ч). Поскольку кинетика взаимодействия жидких окислов с тугоплавкими металлами определяется диффузией металла основы через слой образующихся окислов, то в процессе растекания контактную реакцию можно считать протекающей в монослое. [c.311]

Зависимость Igg — Р, представленная графически, является параметрической диаграммой. Для построения параметрической зависимости g g, h), при разных значениях Тит предварительно рассчитывается Q. Наклон линейной зависимости Ig g — Р определяется показателем степени п уравнения (51). Экспериментальные значения g, полученные при разном времени выдержки или разной температуре испытания ложатся на одну прямую при условии, что механизм процесса не изменяется Из уравнения, (55) следует, что температура и время связаны между собой, и при неизменности механизма окисления при разных температурах можно получить одинаковые значения параметра. Например, при температуре металл окисляется в течение времени в одном опыте, а при более высокой температуре Т , для того чтобы получить такое же значение параметра, как и в первом опыте, нужно окислять металл меньшее время чТа [c.308]

В большой научной статье Восстановление и окисление металлов , опубликованной впервые в 1926 г. ученый на основе глубокого анализа материалов производственной практики, собственных экспериментальных данных и данных других исследователей развивает теорию окислительных и восстановительных процессов, установив при этом физико-химические особенности превращения одних окислов железа i другие. Эта и иные работы Байкова пмеют огромное практическое значение. Они помогли выяснить сложные процессы, происходящие в металлургических агрегатах, и разработать условия для их оптимального протекания. [c.176]

Система предотвращения окисления металла при трении. Трение вызывает повышение температуры в зоне контакта и активирует реакцию окисления металла. Значительную часть износа металлической поверхности при граничном и сухом трении составляет износ окисной пленки. Вместе с тем окисная пленка является барьером, предохраняющим металлы сочленения от схватывания. Схватывание характерно только для металлов, оно сопровождается объединением кристаллических решеток сопряженных поверхностей на участках фактического контакта. В тяжелых по нагрузке режимах трения наблюдается повышенный износ из-за разрушения окисных пленок и развития локального схватывания. При повышении объемной температуры узла трения (внешнем нагреве или плохом теплоотводе) наблюдается утолщение окисных пленок и усиление износа. Пленки окислов являются неизбежным злом, сопровождающим граничное трение. [c.14]

Склонны к схватыванию Не склонны к схватыванию Склонны к Пленки окислов более износостойкие, чем металл окислению Пленки окислов менее износостойкие, чем металл [c.68]

Зависимость скорости химической и электрохимической коррозии от температуры имеет сложный характер. В процессах высокотемпературного окисления металлов (химическая коррозия) с ростом температуры падает термодинамическая возможность окисления каждого металла, поскольку увеличивается упругость диссоциации его окисла. Однако скорость окисления металла увеличивается в соответствии с экспоненциальной зависимостью константы скорости этой реакции от температуры (рис. 7). Подобная зависимость позволяет гра- [c.125]

Применять хорошо просушенные флюсы, так как присутствие влаги вызывает интенсивное окисление металла с образованием окислов или гидроокислов, делающих пайку невозможной. [c.291]

Плавка красной меди ведётся в пламенных печах с рафинированием окислительным пламенем для удаления из меди примесей свинца, сурьмы, олова, железа, цинка, никеля и серы. Окисляясь, некоторые примеси всплывают в шлак, другие удаляются в виде газов. Плавка состоит из операций 1) загрузки металла в печь 2) расплавления металла 3) скачивания шлака 4) окисления металла 5) восстановления окислов ( дразнения ) 6) разливки металла. Густой шлак разжижают добавкой песка. [c.191]

Таким образом, пятиокись ванадия активно участвует в процессе окисления металла, но на образование их окислов почти не расходуется. Только небольшая часть пятиокиси ванадия может расходоваться на образование ванадатов, оказавшихся вне контакта с металлом, где они устойчивы и остаются в составе продуктов коррозии. Продукты ванадиевой коррозии на поверхности металла образуют пористый слой, через который относительно легко проникает кислород газовой фазы и жидкая пятиокись ванадия обеспечивает постоянный контакт реагирующих веществ на границе металл — окисел. Напряжения практически не влияют на протекание ванадиевой коррозии. Однако длительная прочность сталей при наличии ванадиевой коррозии может заметно снижаться [Л. 184]. Уменьшается также пластическая деформация, предшествующая разрушению. [c.324]

Следует учитывать окисление металла парами воды и свойства образовавшихся окислов. Поведение второго продукта реакции — водорода и отношение его к конструкционным материалам теплообменников, турбинных лопаток и других аппаратов обычно не рассматривается. Между тем роль водорода очень велика. Он может концентрироваться у поверхности конструкционных материалов, соприкасающихся с жидким металлом где происходит отдача тепла, уменьшается растворимость примесей и выделяется водород в элементарном состоянии или в форме гидридов. Накопление водорода в пароводяной фазе не исключает влияния его на механические свойства конструкционной стали вследствие легкой диффузии водорода в поверхность стенки трубы. [c.37]

Растворимость кислорода в натрии и литии рассматривалась выше. Реа ции окисления стали окислами щелочных металлов— эндотермические, например [c.41]

Окислительное изнашивание является самой распространенной разновидностью коррозионно-механического изнашивания. При трении, сопровождающемся пластическим деформированием поверхностных слоев, происходит окисление металла кислородом атмосферного воздуха. В результате на поверхности образуются хрупкие и твердые пленки окислов, которые, разрушаясь, обнажают новые слои металла. Продукты изнашивания отделяются в виде порошка или частиц окислов. [c.45]

На процессы окисления металлов влияет скорость газового потока относительно поверхности металла. Небольшие скорости потока, характеризующиеся критерием Re < 2300, т. е. ниже критического (ламинарный режим), практически не влияют на процессы окисления, но при Re > 2300 (турбулентный режим) в результате образования вихрей на поверхности не только ускоряется перенос окислителя из потока к поверхности металла, но и может нарущаться целостность поверхностного слоя окисла, если он не обладает достаточно высокими механическими свойствами и сцеплением с поверхностью. [c.25]

Электродвижущая сила этого элемента Етв. возникает при уменьшении свободной энергии АОг реакции окисления металла, что приводит к появлению концентрационного градиента, вызывающего диффузию (градиент поля, приводящий к миграции заряженных частиц, по Вагнеру, не возникает из-за равномерного распределения положительных и отрицательных зарядов в объеме окисла). На поверхности раздела металл — пленка протекает анодная реакция по фор- Ме Пленпа Газ муле (44) [c.61]

Таким образом, VjOb, участвуя в процессе окисления металлов, на образование их окислов почти не расходуется. Взаимодействуя с различными окислами железа, никеля и хрома, V2O5 разрушает защитную пленку, образуя в ней поры, по которым относительно легко проникают кислород газовой фазы и жидкая VjOg, окисляющие металл. [c.129]

Сущность кислороАИой резки. Кислородной резкой называют способ разделения металла, основанный на использовании для его нагрева до температуры воспламенения теплоты газового пламени и экзотермической (с выделением тепла) реакции окисления металла, а для удаления окислов — кинетической энергии режущего кислорода. [c.102]

Микройсследования шлифов проработавшего хромированного слоя показали существование полосы серого цвета между наружным (запыленным) несплошным слоем и основным хромовым покрытием. Можно предполагать, что этот слой состоит из имеющего хорошие защитные свойства окисла хрома. Рост толщины такого слоя за 6530 ч работы составил около 0,010 мм, а за 16 300 ч — 0,015 мм. После удаления с поверхности проработавших труб оксидов, в жидком натрии при пропускании аммиака, такой оксидный слой исчезает, а толщина хромированного покрытия остается такой же, как и в исходном состоянии. Таким образом, можно предположить, что хромированную трубу от интенсивной коррозии защищает тонкий оксидный слой, который, отсутствуя в исходном состоянии, образуется во время работы труб при высокой температуре. Отсюда следует, что коррозия хромового слоя на трубе в продуктах сгорания мазута контролируется диффузионным обменом. О диффузионном характере коррозии свидетельствуют и низкие значения показателя степени окисления металла, который при температуре 600 °С равен 0,45, а при более низких температурах металла еще меньше. [c.186]

Для осуществления взаимодействия по схеме 2) необходимо создать на поверхности металла реакционный слой в виде непроницаемой сплошной пленки, состоящей из окисла или окисного соединения, прочно соединенного с основой, и обладающей химическим сродством к осаждаемому материалу. Удовлетворительной прочностью связи с металлической основой обладает ограниченное число компактных окислов, например N10, СгзОз, А12О3, ЗЮа, некоторые окислы низшей валентности, например ГеО, М0О2 и др., а также субокислы. Низшие окислы и субокислы образуются и существуют в узком интервале температур. Поэтому при выборе температуры подогрева подложки необходимо учитывать кинетику окисления металла пли сплава, чтобы осуществить намеченную схему взаимодействия. [c.94]

Образовавшаяся на поверхности металла иленка кинетически тормозит, но не прекращает процесса окисления металл или окислитель могут растворяться в пленке. Одновременно происходят их ионизация Me Me+"-f яе 0 + 2е->-0- и перемещение образующихся при этом ионов и электронов в кристаллической решетке окисла. Возможность такого перемещения определяется концентрационны- [c.13]

Так же подробно в Первых основаниях металлургии)) характеризуются физические и химические свойства мышьяка, сурьмы, висмута, цинка и ртути, которые во времена Ломоносова считались полуметаллами. Ломоносов придавал большое значенпе изучению процессов горения (т. е. окисления) металлов и продуктов окисления. В этом состоит его гениальное иредвидение значения теплот образован1ш окислов металлов для характеристики протекания металлургических процессов [c.25]

Трение по льду не единственный пример, когда процесс трения вызывает такие изменения поверхности трения, что коэффициент трения падает и скольжение облегчается. Другим аналогичным примером, хотя и иной природы, может служить облегчение трения металлов под влиянием окисления поверхности, усиливающегося в процессе трения. Для некоторых металлов (свинца, меди, молибдена и др.) коэффициент трения окислов значительно ниже, чем самих металлов кроме того, присутствие этих окислов уменьшает молекулярное сцепление или холодное сваривание металлов при их непосредственном контакте. В подобных случаях окисление металлов является фактором, облегчающим скольжение и уменьшающим повреждение поверхности (износ). Подобными явлениями объясняется влияние на трение состава окружающей атмосферы, например присутствие в ней кислорода, паров воды. [c.217]

Физические свойства окисной пленки играют важную роль в процессах окисления металлов и сплавов. При этом большое значение имеет прочность сцепления окислов с металлом и сплошность покрытия поверхности образцов окисной пленкой. Алюминий, кремний и хром, входящие в состав чугуна, в зависимости от их содержания способствуют образованию окислов железа — типа шпинели или образуют чистые окислы на собственной основе, имеющие плотноупакованную кристаллическую решетку и обладающие высокой жаростойкостью. Первоначально образовавшиеся на поверхности изделий окислы алюминия, хрома и кремния, практически не претер певают изменений и надежно предохраняют металл от последующего окисления при высоких температурах. [c.197]

Э. С. Саркисов [111,233], исследуя бтруктуру окисной пленки, образовавшейся при окислении циркония в сухом кислороде и паре, нашел, что в процессе 8-часового окисления металла при температуре 156° С толщина окисной пленки достигает нескольких атомарных слоев. При температуре 170—300° С образуется тонкий окисный слой, состоящий из кубической или тетрагональной двуокиси циркония, ориентированной определенным образом по отношению к поверхности металла. Под этим окислом находится моноклинная [c.215]

Достаточно мощным агентом, способствующим устранению лищних электронов с металла, является растворенный в воде кислород. Его участие в коррозионных процессах несравненно сложнее, чем простое окисление металла. Вообще, реакция прямого присоединения кислорода к металлу, например, по схемам Fe -ь О = FeO Zn + 0 = ZnO Си О = = uO, конечно, происходит, но не в растворах. Эти металлы всегда покрыты тончайшей пленкой окислов, которая обычно и предохраняет их от дальнейшего окисления. Лишь при высоких температурах эта окисная пленка становится недостаточной защитой и может происходить более глубокое окисление металла. Так, при. накаливании железа на воздухе образуется толстый слой окалины при достаточно долгом нагревании весь железный предмет превращается постепенно в кусок окалины. В растворе же процессы идут совершенно не так. Для их понимания нужно иметь в виду, что реальный металл является сложным конгломератом отдельных кристаллов, несколько различных по своим свойствам и составу. На рис. 7.3 дана микрофотография среза котельной стали. Ясно видны крупные кристаллы разной формы. Эти кристаллы состоят из феррита (так называемое а-железо)), цементита (карбид железа Fej ), аустенита (-/-железо) и различных их твердых растворов — перлита, ледебурита, мартенсита и др. Котельная сталь, кроме того, содержит ряд примесей — кремний, марганец, серу, фосфор, медь, хром, ванадий, никель все в незначительных количествах. При контакте с водой или водными растворами отдельные участки металла в разной степени отдают ионы в раствор и, следовательно, приобретают и различные потенциалы. Однако вследствие перетекания электронов от участков с более высокой их концентрацией облегчается дальнейшее растворение наиболее слабых участков металла, ускоряется протекание коррозии. Участие кислорода растворенного в воде при этом состоит в следующем [c.128]

Газовая коррозия является простейшей формой коррозии и ее проявления очень похожи, независимо от того является окислителем кислород, углекислый газ или вода. Возможность протека- ния реакции может быть определена с помощью диаграммы свободной энергии Ричардсона (см. рис. 11.15), которая указывает на предельную температуру и концентрацию кислорода, выше которых металл окисляется в результате взаимодействия с окружающей средой до образования низшего или высшего окисла. Ниже 570° С образуется монослой Рез04 или двойной слой, состоящий з нижней части из РезОз, а в верхней части из Рез04. Выше 570° С образуется монослой РеО, а также двойные или тройные слои. Область ниже линии Рез04/Ре0, где окисление не имеет места, -является областью невосприимчивости к коррозии. [c.30]

Известно, что структура п свойства отливок зависят главным образом от свойств жидкого металла и литейной формы, характера кристаллизации и затвердевания металла в форме. При этом разнородные структурные зоны отливки, состоящие из мелких, столбчатых и равноосных кристаллов, существенно различаются по плотности, прочности и степени физической неоднородности. Фасонные отливки и слитки, получаемые по существующим технологическим процессам, характеризуются наличием в мелкокристаллической зоне (поверхностном слое металла) большого количества газовых и неметаллических включений, трещин, пригара и других дефектов, резко ухудшающих физико-механические свойства отливок. При обжиге сднтков и отливок мелкокристаллический поверхностный слой металла окисляется и превращается в окалину (на слитках и крупных отливках толщина окисленного слоя достигает 5 мм). Поэтому в отливках предусмотрены специальные припуски металла на механическую обработку, а слитки из качественной легированной стали и специальных сплавов перед прокаткой подвергаются обдирке на станках. Таким образом, вследствие несовершенства технологии поверхностная мелкокристаллическая зона отливок и слитков в большинстве случаев превращается в отходы и безвозвратные потери производства. [c.3]

Реакция взаимодействия металла с углекислотой протекает в результате диссоциации окиси углерода 2С0г 2С0+02. При этом свободный кислород активно окисляет металлы, окислы которых имеют меньшую упругость диссоциации, чем парциальное давление кислорода в контактной зоне. Экспериментальные данные [93] показывают, что при температуре контакта отливки и формы давление окиси углерода в системе Fe—СО—СО2 возрастает с повышением температуры, что подтверждает направление реакции в сторону окисления металла. При температурных условиях контакта отливки и формы окись углерода является устойчивым химическим соединением и поэтому не может [c.98]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...