Окалина процесс образования

Схема процесса образования окалины при окислении стали [c.126]

Как известно, процесс образования окалины при повышенных температурах имеет диффузионный характер, подчиняясь параболическому закону (толщина слоя окислов увеличивается пропорционально корню квадратному из времени реакции) окисление стали определяется скоростью диффузии кислорода через слой окалины к металлу и встречной диффузии металла через слой окалины на ее наружную поверхность. [c.52]

Количественной характеристикой жаростойкости является привес испытуемого образца стали за счёт поглощения кислорода его поверхностью в процессе образования окалины, отнесённый к единице поверхности и иногда к единице времени. Сравнительная характеристика жаростойкости различных типов стали дана на фиг. 5. Допустимым привесом за 250 час. можно считать примерно 0,025 г/см , что соответствует средней скорости образования окалины в 1 10-< г/см (или 1 г/м ) в час. [c.492]

Взаимодействие железа и ртути при высокой температуре в присутствии кислорода происходит по следующей схеме образование окалины железа, проникновение ртути через слой окалины, образование промежуточного слоя между поверхностью железа и окалиной. Промежуточный слой ртути вызывает отделение окалины от металла и этим ускоряет процесс образования все новых и новых слоев окислов. Окалина, обладая пористостью, абсорбирует ртуть и, перемешиваясь с последней, образует массу, переносимую потоком жидкого металла [c.265]

Различие между двумя рисунками выглядит довольно загадочно. В одном случае — явно вредный процесс образования окалины, по существу коррозия металла. В другом — формируется перспективная о точки зрения использования структура. В чем же разница между двумя процессами [c.240]

Особым случаем внутреннего окисления является рост чугуна. Процесс образования окалины в этом случае идет на границах зерен и на включениях графита. Из-за большого объема образующихся окислов компонентов чугуна размеры детали увеличиваются, а ее прочность снижается. Больше всего способствуют [c.71]

В результате воздействия продуктов сгорания высокой температуры на поверхности металла образуется оксидная пленка. При высокой температуре металла процесс образования окалины усиливается. Наиболее интенсивная высокотемпературная коррозия имеет место при наличии сернистых соединений в продуктах сгорания. В области высоких температур газов при соприкосновении газов с горячими поверхностями нагрева имеет место образование SO3 из SO2 при наличии локальных избытков кислорода. В частности, нагретый до высокой температуры металл пароперегревателя служит катализатором окисления SO2 в SO3, [c.444]

Проведено рентгенографическое исследование порошков рутила, полученных при окислении ВТ-1Д в чистом Oj и в газовой смеси, состоящей из 0,8% и 99,2"о N,- Расчет проводился по линиям 313, 521, 213. При точности метода 0,002 А разницы в значениях параметров, связанной с возможным участием азота в процессе образования окалины, не обнаружено. [c.130]

В зависимости от природы серусодержащих соединений (НгЗ, 50г, связанная сера органических соединений, элементарная сера) коррозия бывает различной. Особый характер коррозии растворенным сероводородом обусловлен образующимся < при этом водородом (рассматривался в связи с вопросами водородной хрупкости стр. 35—38). Реакция с сероводородом или с элементарной серой при высоких температурах значительно отличается от коррозии в растворах и протекает аналогично процессам образования окалины или налетов. [c.57]

Процесс образования окалины объясняется теорией Вагнера [345]. Ионы железа отдельно от электронов мигрируют через слой и на границе раздела фаз окисел — газ реагируют с ионами кис лорода [346]. При этом справедливы также представления Хауффе о дефектах в окисной решетке [348]. [c.120]

Процесс образования окалины на никеле при 400—750° С подчиняется параболическому закону (рис. 5.23). При температурах выше 900° С сцепление окисла становится уже не таким прочным и константа соответствующего уравнения изменяется, т. е. энергия [c.365]

Как известно, процесс образования окалины при повышенных температурах носит диффузный характер, подчиняясь параболическому закону. Окисление стали определяется скоростью диффузии кислорода через слой окалины к металлу и встречной диффузией металлических атомов. [c.262]

Таким образом, как при окислении на воздухе при температурах выше 1100°, так и при окислении в парах воды при более низких температурах (800—1000°) меняется соотношение роли диффузии ионов кислорода и титана в процессе образования окалины. [c.63]

Цианированию могут быть подвергнуты начисто обработанные поверхности, так как при данном процессе образования окалины не происходит. [c.205]

Скорость окисления железа или углеродистой стали на воздухе или в кислороде при постоянной температуре, высокая вначале, заметно падает с увеличением толщины слоя окалины. Количественно процесс образования окалины можно представить в виде параболической зависимости. Толщина слоя окалины (приближенно, также и привес) пропорциональна [c.659]

Обозначив величину аРо + ЬР е), характеризующую способность фазы к росту и роль данной фазы в процессе окалино-образования, через К — коэффициент роста, имеем параболический закон роста пленки [c.59]

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]

Протекание третьего процесса — внутреннего окисления сплава — приводит к образованию под окалиной зоны, содержащей окислы легирующего элемента. Последние располагаются при относительно высоких температурах достаточно равномерно, а при более низких температурах — преимущественно по границам зерен, что приводит к снижению прочности и пластичности металла (рис. 105). Для глубины диффузионной межкристаллитной зоны Лгр справедливо следующее уравнение [c.146]

Ориентиром для оценки опасности этих процессов могут явиться следующие предельно допустимые суммарные показатели окалино-образования и накипеобразования для прямоточных котлов [c.197]

Наиболее эффективным способом травления в случае образования больших, плотных и клейких окалин является использование расплавленных солей (едкого натра или гидрида натрия NaH). Химическое воздействие на окалину расплавленной соли сочетается с нарушением сплошности окалины за счет различия коэффициентов линейного расширения окалины и основного металла под действием тепла при погружении изделия в ванну с расплавленным раствором. Этот метод травления находит все более широкое применение и дает наибольший эффект при сведении процессов удаления окалины и термообработки в одну операцию. Однако при этом требуются специальное оборудование и квалифицированные рабочие. Процесс является дорогостоящим и опасным. Кроме того, его нельзя применять в том случае, если воздействие высоких температур неблагоприятно скажется на механических свойствах металла, с которого удаляется окалина. Что касается химической очистки, то электрохимическое воздействие (анодная либо катодная поляризация) или использование ультразвука может улучшить действие травления. [c.60]

Окалина, окисные пленки или смазки замедляют процесс электроосаждения, тем самым нарушая сплошность покрытия или (если такие участки настолько малы, что покрытие все же нарастает на них) являясь причиной образования мест, где адгезия между покрытием и основным слоем понижается, что в дальнейшем может привести к шелушению или отслаиванию покрытия. [c.91]

В покрытиях, полученных методом погружения в расплавленный металл, частицы окалины могут попадать на затвердевающее покрытие, когда изделие вынимается из ванны. При этом поверхность покрываемого изделия будет шероховатой и зернистой. Зерна могут быть блестящими от цвета цинка или алюминиевого покрытия или, если окалина выступает на поверхности, иметь серый либо темный цвет. Образование окалины в процессе горячего погружения приводит к уменьшению коррозионной стойкости. [c.133]

На поверхности углеродистой стали в процессе коррозии протекают параллельно две реакции окисление железа до окиси с образованием окалины и обезуглероживание по реакции [c.12]

Отмеченные выше общие феноменологические закономерности подсказывают, что объяснение различных типов поведения должно быть связано с влиянием оксидных пленок (окалин) и других обусловленных коррозией микроструктурных и химических изменений на процессы горячей пластической деформации, зарождения и роста трещин в материалах. В двух последующих разделах будут изложены краткие сведения по образованию оксидных пленок и влиянию окалины и других микроструктурных и химических изменений материала в высокотемпературной среде на его механические свойства. При этом, кроме информации о ползучести и разрушении, будут использованы данные и из других областей. Вслед за этими разделами будет проведено заключительное обсуждение, объясняющее и обобщающее известные факты, а также намечающее проблемы для дальнейших исследований. [c.18]

Действие отмечается начиная с - 70°С цвета побежалости появляются только начиная со 125° С образуется пленка СиаО. Процесс образования цветных пленок подчиняется экспоненциальному закону [84]. Окалина начинает образовываться только после того, как температура превысит 250° С [85]. Выше 700° С вступает в действие параболический закон [85] [c.272]

Формирование фбсфатной пленки возможно лишь на совершенно чистой поверхности. Поэтому изделия должны быть полностью очищены от окалины, ржавчины, жировых и других загрязнений. На процесс образования и свойства фосфатной пленки оказывает влияние [c.95]

Процесс образования окалины состоит в химическом взаимодействии кислорода указанных газов — окислов с железом и примесями, входящими в состав стали. Главной составной частью окалины являются окислы железа. Окалина состоит из трех различных слоев внешний тонкий слой представляет собой окись железа РегОз и занимает около 2% всей толщины слоя, средний слой состоит из закись-окиси железа Рез04 — около 18 всей толщины и остальное — внутренний слой — закись железа РеО. Образование слоев протекает по реакциям [c.158]

В окалине п-типа в процессе окисления от поверхности раздела металл — окисел наружу диффундируют либо междоузельные катионы (ZnO), либо анионные вакансии (Zr02). Во втором случае, когда анионы диффундируют внутрь, материал накапливается около поверхности раздела, а результирующие сжимающие напряжения должны либо сниматься благодаря пластическому течению, либо приводить к разрыву окалины. Подобный процесс способен привести к образованию неоднородной окалины, механизм образования которой заслуживает специального расс ют-рения. [c.138]

Как известно, например, из наблюдений Смита [501], Блейзи [502] и, в частности, Фрёлиха [466], на меди при легировании ее такими менее благородными элементами, как кремний, висмут, мышьяк, марганец, никель, олово, титаз и цинк, под самой окалиной образуется обогащенный медью слой (содержащий кислород в растворе), в котором распределены маленькие частицы окислов легирующих элементов. Смит [501] назвал такой слой подокаЛИНОЙ , а само это явление известно под названием внутреннего окисления , Райне [503] обстоятельно исследовал процесс образования подокалины на меди, легированной различными элементами, в интервале а-твердого раствора при температурах 600° С (192 ч) и 1000° С (2 ч). Он показал, что все сплавы, содержащие электроотрицательные по сравнению с медью элементы, в той или иной мере подвержены внутреннему окислению, Томас [459] исследовал внутреннее окисление меди в ее сплавах с пал- [c.193]

Влияние температуры на окисление стали. Процесс образования окалины обусловлен химическим взаимодействием кислорода окислительных газов (СОг, НгО, SO2), печной атмосферы с железом и другими химическими элементами, входяшими в состав стали. Окалина состоит из трех различных слоев внешний слой представляет собой оксид железа (П1) РегОз (гематит), средний слой состоит из смешанног оксида железа F3O4 (магнетит), внутренний слой— оксида железа (II) FeO (вюстит). [c.105]

При температурах окисления выше 1000° С относительная роль диффузии ионов титана в процессе образования окалины увеличивается, а при температуре выше 1200° С становится больше скорости диффузии ионов кислорода. Однако в работе [68] при окислении титана в области температур выше 600° С обнаружена текстура роста в наружней части окалины, что свидетельствует о преимущественной диффузии ионов титана-Авторы [68] считают, что температурная граница интенсивной диффузии нонов титана должна быть сдвинута до температур 600—650" С. [c.46]

Окалина и коррозия. Вне всяких сомнений, что даже при отсутствии бактерий на развитие коррозионных процессов могут влиять многочисленные факторы. Если труба покрыта окалиной, то коррозионный процесс на ранней стадии может локализоваться в трещине окалины, но Шепард утверждает, что эта тенденция со временем ослабляется, уступая путь новому процессу образования питтингов, вследствие дифференциальной аэрации. Возможно, влияние прокатной окалины на процесс локализации коррозии в трещинах проявляется в большей степени на внутренней поверхности трубы (стр. 193), нежели на наружной. Бесспорно, этот процесс имеет большое значение для емкостей с водой и для корпусов кораблей. Много зависит от природы окалины слой окалины на стали часто бывает разрушенным, позволяя, таким образом, беспрепятственно разрастаться коррозии во всех направлениях. Кан нашел, что прочная пленка окалины на чугуне приводит к образованию питтингов коррозия развивается в трещинах окалины, которая покрывает до 92% всей поверхности. Маловероятно, чтобы такая пленка действовала бы как эффективный катод, однако на анодных участках трубопровода, подвергающегося воздействию блуждающих токов, локализация коррозионного разрушения в трещинах может быть достаточно серьезной [12]. [c.251]

В настоящее время на ряде наших металлургических производств с успехом эксплуатируются печи с защитными атмосферами, позволяющими проводить безокислр1тельный нагрев стали. На рис. 58 даны принципиальные схемы некоторых характерных типов подобных печей. Для большинства металлургических операций применение защитных атмосфер вполне оправдывается даже при самой элементарной модернизации существующих конструкций обычных печей. При этом если даже не достигается полное прекращение окисления металла, то имеет место все же значительное уменьшение интенсив-ности газовой коррозии. Примером подобных конструкции может являться щелевая кузнечная печь с диффузионной горелкой и подводом защитного газа, представленная на рис. 58, А. В ряде других случае] , например при термообработке инструмента, необходимо создание более совершенных защитных атмосфер, обеспечивающих полное устранение процессов образования окалины и обезуглероживания. Примером подобной конструкции может служить круглая колпаковая печь для светлого отжига, изображенная на рис. 58, Б. Современная техника позволяет осуществить применение инертных атмосфер не только в печах периодического действия, но даже в высокопроизводительных печах непрерывного действия. На рис. 58, В изображена печь непрерывного действия для светлого отжига ленты из нержавеющей стали. [c.116]

Уравнения (167) и (168) могут служить для сравнения процессов окалипо-образования, протекающих на различных металлах и сплавах, и для выявления роли различных легирующих добавок, если и в том и в другом случае образуется трехслойная окалина. Если имеется ряд сплавов, на которых образуется окалина качественно одинакового состава и строения, но сходные слои окалины отличаются друг от друга главным образом величинами эффективных коэффициентов диффузии и разностей граничных концентраций отдельных компонентов, то уравнения (167) и (168) для этих сплавов будут отличаться друг от друга только величинами коэффициентов роста слоев окалины, значения же величин т1, rjj и L будут различаться значительно меньше. [c.100]

Окисление дисаерсноупрочненных материалов на воздухе протекает во времени по степенному закону (П6), близкому к параболическому (/г 2), и соответствует контролю процесса окисления диффузией реагентов через окалину. Отклонения от этого закона могут быть как в сторону уменьшения самоторможения процесса окисления во времени п < 2), что обусловлено частичным растрескиванием (Си + 5—10% MgO и др.) или испарением обра-зуюш,ейся окалины (Мо + Ок при 1000° С и др.), так и в сторону увеличения самоторможения процесса окисления (я > 2 или логарифмический закон) в связи с установлением иного контроля процесса, в частности образованием микрополостей на границе раздела материал —окалина, эффект которого находится в соответ- [c.109]

При Ш .1 Сокотемпературном окислении железных силавов, являющихся твердыми растворами железа с легирующими элементами, окисляющимися легче, чем само железо, можно наблюдать обогащение окалины этими. элементами, если окисление не происходит очень быстро. Возможность обогащения окалины в процессе ее образования тем или иным легирующим элементом определяется соотношением между скоростями окисления и диффузии. За исключением марганца, все. пегирующие элементы концентрируются в слое, прилегающем к металлу, что можно объяснить том, что легирующие элементы менее растворим ) , чем железо, в окислах железа. [c.234]

Скисление сталей и чугунов протекает несколько иначе, чем окисление чистого железа. В стом случае образованию окалины сод/тствует процесс обезуглероживания, интенсивность которого с ростом температуры возрастает. [c.17]

Механизм данного явления, вероятно, заключается в диффузии кислорода внутрь сплава и реакции его с легирующими компонентами, обладающими большим сродством к кислороду, чем основной металл, прежде чем эти компоненты смогут мигрировать к поверхности сплава. При концентрациях легирующего компонента выше критической на поверхности идет образование плотного защитного слоя, состоящего из оксида этого компонента, который препятствует внутреннему окислению. Рост толщины внутреннего слоя окалины подчиняется параболическому закону, так как процесс контролируется диффузией кислорода сквозь наружную пленку. Более подробно это явление рассмотрено Реппом [48]. [c.203]

Вследствие ошибок при нагреве заготовки возможно образование завышенного слоя окалины, обезуглероженного П0верхн0стн01 0 слоя, изменение микроструктуры металла (перегрев, пережог). В процессе ковки возникают различные искажения формы, забоины, вмятины, вогнугые торцы, увеличивающие концевые припуски. При несоблюдении температурного режима ковки возможно образование наружных к внутренних трещин (расслоение), неблагоприятной макроструктуры поковки. [c.107]

После кратковременных испытаний структура покрытий не меняет своего характера. В связи с деформацией образца на металлокерамическом покрытии возникают поперечные трещины в момент разрушения образца. У стеклометаллического покрытия наблюдаются мелкие сколы. Никельфосфорное покрытие, как наиболее пластичное, деформируется совместно с образцом. Сталь ЭИ415Л не испытывалась без покрытий, так как при данных температурах, происходит интенсивный процесс окалино-образования на поверхности образцов. [c.265]

Б разделе 4.1 было показано, что в солесодержащей неподвижной воде образование гетерогенного смешанного электрода является естественным процессом, поскольку аноды и катоды стабилизированы в результате протекания вторичных реакций по уравнениям (4.4) и (4.5). Однородные слои покрытия могут образоваться только в воде, текущей с большой скоростью, или в средах, не содержащих солей. Такой случай наблюдается, например, в песчаных грунтах. В почти однородном грунте расположение анодов и катодов должно быть статистически распределенным. Однако обычно отдельные участки с самого начала могут стать катодами участки с прокатной окалиной, краской, маслом, края покрытия и хорошо аэрируемые места. Напротив, чистые (неокис-ленные) участки, особенно в местах с малым доступом воздуха, становятся предпочтительно анодами. В случае протяженных объектов, например трубопроводов, образование элемента (макроэлемента) часто [c.134]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...