Дефекты оксидные пленки

В связи с понижением прочности металла появляется возможность расширения несплошностей в пленке. Образование несплошностей на границах оксидных включений связано с дополнительным разложением остатков влаги, содержащейся в замешанной пленке, или же увеличением объема молекулярного водорода, накопленного в дефектах оксидной пленки, и повышением давления в несплошностях при нагреве. [c.236]

Ионы хлора и, в меньшей степени, других галогенов нарушают пассивность или препятствуют ее возникновению на железе, хроме, никеле, кобальте и нержавеюш,их сталях. С точки зрения теории оксидной пленки, ионы С1 проникают в оксидную пленку через поры или дефекты легче, чем другие ионы (например SO ). Возможно также, что они могут коллоидально диспергировать оксидную пленку и увеличить ее проницаемость. [c.84]

Особенность начального образования оксида состоит в том, что из-за несовершенства поверхности отдельные зародыши располагаются на металле хаотично. Поскольку интенсивность и характер хемосорбции во многом определены ориентацией кристаллов, наличием кромок, пустот, дефектов на поверхности и т. д., предполагается, что хемосорбция является преобладающей в окислении металла в начальной стадии образования оксида, Число зародышей мало зависит от времени, а возрастает с повышением парциального давления кислорода-в окружающей среде. С повышением температуры число зародышей, приходящихся на единицу поверхности, убывает. Объясняется это увеличением поверхностной диффузии, что в свою очередь расширяет зародыши по размерам. После об-разования размещающихся хаотично на поверхности зародышей оксида окисление в дальнейшем идет путем роста отдельных кристаллов до тех пор, пока поверхность полностью не покрывается тонким оксидным слоем. Иногда такие дискретные зародыши и кристаллы оксидов могут образовываться даже после возникновения тонкой оксидной пленки [62]. Им часто отводят важную роль в общем процессе окисления металла. [c.46]

Из сказанного следует, что механизм окисления металла во многом зависит от условий диффузии компонентов в оксидной пленке. Твердофазная диффузия веществ в твердом теле (в том числе и в оксидных пленках) определена наличием в ньм несовершенств и дефектов. Несовершенства в твердом теле разделяются на две следующие категории точечные дефекты или дефекты решетки, линейные и поверхностные дефекты. К точечным дефектам относятся вакансии, внедренные атомы и атомы, занимающие не свои узлы. Линейные и поверхностные дефекты включают дислокации, границы зерен,. а также внутренние и наружные поверхности. [c.48]

Изменение концентрации кислорода по толщине оксидной пленки начиная с его парциального давления в окружающей среде до давления диссоциации оксида может сопровождаться и изменением дефектов оксида. Вследствие этого возникающая на поверхности металла оксидная пленка должна состоять из нескольких зон, каждая из которых имеет свои характерные диффузионные свойства. [c.57]

Рост оксидной пленки может происходить внутри окалины при одновременном движении ионов металла и кислорода внутри окалины. Если в окалине со стехиометрическим составом существуют дефекты Шоттки, то ионы металла движутся наружу, а ионы кислорода внутрь от поверхности раздела оксид — кислород, взаимодействуя друг с другом внутри окалины. [c.57]

Титану и его сплавам свойственна высокая химическая активность. Поэтому на их поверхности при выдержке на воздухе или в любой другой среде, содержащей свободный кислород, очень быстро образуется тонкая бездефектная оксидная пленка, прочно связанная с основным металлом. Оксид, образующийся на ювенильной поверхности титана на воздухе или в коррозионной среде, был идентифицирован как тетрагональная модификация диоксида титана —рутил. Толщина пленки оксида образовавшегося при 20°С на воздухе или в среде, как правило, находится в пределах 0,40-0,60 нм. До тех пор, пока пленка имеет малую толщину, она прочно связана с матрицей и не имеет дефектов на границе оксид—металл, вследствие чего она сохраняет достаточно высокую пластичность и деформируется вместе с металлом. В местах сильной локализации пластической деформации, где происходит разрыв пленки, практически мгновенно образуется новая защитная пленка тоже без дефектов на границе оксид—металл. Это происходит при отсутствии тормозящих факторов. [c.59]

При действии растягивающих напряжений, уровень которых меньше предела текучести титанового сплава при определенной температуре, возникновение дефектов в оксидной пленке возможно лишь в том случае, если толщина оксидного слоя становится больше некоторого критического значения. Чем выше напряжение, тем при меньших толщинах пленки должны возникать в ней дефекты. Вместе с тем чем выше температура, тем быстрее достигается критическая толщина оксидной пленки. После возникновения микроразрушений в оксидном слое возможно протекание электрохимических реакций, близких к реакциям при коррозионном растрескивании в водных растворах, и химических реакциях, возникающих при контакте титана с солями [c.76]

Продолжительность инкубационного периода связана с временем, необходимым для образования оксидных пленок критической толщины. Термоциклирование, связанное со снижением температуры до 20°С, приводит к появлению низкотемпературных пленок в местах дефектов, а также к обратимости водородной хрупкости. Рост оксидных пленок в концентраторах напряжений способствует возникновению в пленках контактных напряжений сжатия, исключающих появление трещин. [c.77]

Упругие свойства зерен, соединенных в плоскости сварки через оксидную пленку, а также их ориентация, форма и размеры отличаются от соответствующих параметров зерен качественного соединения. Эта особенность может быть использована при выявлении дефектов контактной сварки типа оксидных пленок. Экспериментально установлено, что при взаимодействии УЗ-волн, направленных в металл под углом 50 к плоскости сварки, амплитуды зеркальных сигналов от дефектов типа оксидных пленок превышают амплитуды сигналов структурных шумов бездефектного шва. Поскольку такие дефекты являются плоскими и характеризуются в основном зеркальным отражением, для их обнаружения рекомендуется применять зеркальный эхо-метод контроля по схеме тандем, т. е. прозвучивание шва двумя преобразователями, расположенными с одной стороны шва друг за другом при этом один преобразователь излучает УЗ-колебания, другой — принимает. [c.357]

Химический состав возникающих оксидных пленок (т. е. отклонение от стехиометрического состава), природу дефектов в них, наличие примесей и др. установить трудно. По этой причине, а также вследствие экспериментальных сложностей (применение глубокого вакуума, работа с монокристаллами, необходимость точного измерения образующейся оксидной фазы) низкотемпературное окисление представляет наименее изученную область окисления металлов. Все теоретические работы в области низкотемпературного окисления в той или иной степени основаны на развитии идей Вагнера о механизме высокотемпературного окисления металлов [45]. Вагнер высказал рабочую гипотезу, что при окалинообразовании диффундируют через оксид не нейтральные атомы, а ионы и электроны. Если суммарный электрический ток равен нулю, то через слой окалины должны диффундировать эквивалентные количества положительных и отрицательных носителей тока. Другими словами, либо эквивалентное количество катионов и электронов должно диффундировать в одном и том же направлении, либо эквивалентное количество анионов и электронов — в противоположных направле- [c.41]

Оксидную пленку на деталях, препятствующую выявлению дефектов, удаляют механическим способом. [c.115]

Так как углекислый газ нельзя полностью освободить от паров воды, то во избежание чрезмерного окисления рекомендуется легировать магний, идущий на изготовление оболочек ТВЭЛ, бериллием и церием. Подобные сплавы, приготавливаемые обычным плавлением, стойки в указанной среде до температуры 450° С покрытия, получаемые сплавлением компонентов в вакууме методом конденсации, стойки до температуры 600° С и могут выдерживать кратковременное действие среды до температуры 625° С. При повышенных температурах дефекты в покрытиях, возникающие иногда из-за наличия вкраплений в оксидной пленке металлического бериллия, устраняются вследствие растворения вкраплений в пленке. Такие покрытия изготовлять целесообразно, хотя технология изготовления их сложна. [c.332]

При МЛ идут конкурирующие процессы — деформирование и разрушение частиц и схватывание их друг с другом. В результате обнажения поверхностей частиц, освобождающихся от оксидных пленок, формируются ювенильные активированные поверхности. По мере увеличения продолжительности процесса МЛ в материале Ni — 30% А1 возрастает объемная доля алюминидов. Отмечено, что при МЛ удается поднять свободную энергию микрокристаллических интерметаллидов до энергии аморфного сплава, так как в результате интенсивной пластической деформации растет искаженность кристаллической решетки и при критической концентрации дефектов может произойти твердофазный переход пластической фазы в аморфную. [c.314]

Точечные дефекты играют существенную роль в процессах диффузии ионов металла при образовании поверхностных оксидных пленок. [c.25]

Модель базируется на представлении об оксидной пленки на металле как кристаллической структуре с большим количеством точечных дефектов — кислородных и катионных вакансий (см. гл. 2). Вакансии кислорода образуются на границе металл-пленка и поглощаются на границе пленка-раствор. Именно их движение в пленке в направлении от границы с металлом к границе с раствором приводит к росту толщины оксидной пленки. Здесь можно привести аналогию с механизмом образования оксидных пленок при газовой коррозии. [c.116]

Для многих технологий свойственны дефекты с малым раскрытием (оксидные пленки, слипания, структурные пятна), выявление которых внутри соединения требуют сложных методик, характеризующихся повышенной чувствительностью, большим числом измерений и особыми алгоритмами обработки информации. При этом производится запись информации на уровне структурных шумов материала и выбор браковочных порогов, адаптированных к структуре, что можно выполнить только с использованием вычислительной техники. [c.479]

Структурными дефектами являются кристаллические дефекты в аморфных пленках — кристаллы самого материала пленки или же инородных включений. Химическими дефектами следует считать инородные включения загрязнения, попадающие из среды, в которой образуется пленка (пузырьки газа, анионы электролита, вещество испаряющихся электродов и т.п.), а также локальные нарушения состава пленки, например появление в оксидных пленках низших оксидов основного материала или оксидов примесей. Возможно появление дефектов типа микротрещин, пор и флуктуаций толщины. Все эти дефекты в той [c.263]

При обнаружении дефектов типа оксидных пленок, матовых пятен необходимо учитывать помехи, обусловленные эхо-сигналами от структуры сварного шва, так как амплитуды структурных шумов соизмеримы с сигналами от дефектов, и время прихода эхо-сигналов от дефекта и структуры шва совпадает. [c.66]

При ультразвуковой дефектоскопии сварных швов из алюминиевых сплавов обеспечивается выявление всех наиболее опасных дефектов, в том числе оксидных пленок и густых сеток мелких пор, не обнаруживаемых радиографическим методом. В то же время вольфрамовые в.ключения ультразвуковой дефектоскопией выявляются значительно хуже. [c.74]

Получены данные об образовании и развитии питтингов и особенностях образования оксидной пленки, существенно дополняющие результаты коррозионных и электрохимических исследований. К сожалению, грубая подготовка поверхности не позволила с определенностью проследить места возникновения и начальные стадии развития коррозионных питтингов. Пока можно считать установлен-шш, что механические дефекты поверхности являются местом возникновения коррозионных питтингов. С учетом результатов [2]нельзя исключать, что механические дефекты являются решающим фактором в инициировании коррозионного питтинга. Для выяснения этого обстоятельства следует продолжить эти исследования на образцах с полированной поверхностью и с привлечением спектральных методов анализа поверхностных слоев. [c.45]

Когда титан, покрытый воздушно-оксидной пленкой со множеством дефектов, попадает в электролит, то начинают идти два [c.162]

При наличии дефектов окрашивания снятие окраски производят путем погружения в 15—20-процентный раствор азотной кислоты, после чего снимают оксидную пленку в щелочном растворе для обезжиривания или в растворе такого состава [c.258]

Электродный потенциал, устанавливающийся на нагруженных аустенитных сталях в растворах хлоридов без внешней поляризации, заметно изменяется со временем. В кипящем концентрированном растворе Mg la потенциал сталей типа Х18Н9 (304) (рис. 1.90) после приложения нагрузки сначала резко уменьшается, что связано с растворением металла в дефектах оксидной пленки, затем медленно увеличивается (пассивация, залечивание дефектов малорастворимыми соединениями), достигает максимума и начинает снижаться, сначала плавно (образование зародышей трещин), а затем круто (рост трещин и разрушение образца). [c.118]

Для исправления дефектов оксидной пленки применяют способ натирания. Для этого дефектный участок детали натирают тампоном или щеткой из прорезиненных нитей, к которым непрерывно подается оксидировочный электролит. В притир вмонтирован свинцовый катод. Положительный полюс источника тока подключается к обрабатываемой детали. Исправление брака следует производить до хроматного наполнения пленки. [c.50]

Значительно труднее контролировать такой параметр, как площадь сплавления. При условии идеально чистых поверхностей индия и германия, индий в жидкой фазе смачивает германий и рас--текается по площади, соответствующей равновесию сил поверхностного отталкивания с силами поверхностного натяжения. Однако на практике идеальные условия отсутствуют. Обработка травлением и соприкосновением поверхности с воздухом вызывает появление дефектов. Оксидные пленки мешают смачиванию поверхности германия расплавленным индием индий сохраняет форму капли и соприкасается с германием по малой площади. Для устранения оксидной пленки сплавление ведется в атмосфере чистого водорода. [c.182]

Механизм КРН латуней был предметом многих исследований. Сплавы высокой чистоты и монокристаллы а-латуни также растрескиваются под напряжением в атмосфере NH3 [27]. В под-тверждение электрохимического механизма показано, что в растворах NH4OH потенциалы границ зерен поликристаллической латуни имеют более отрицательные значения, чем сами зерна. В растворах Fe lg, где коррозионное растрескивание не происходит, не наблюдается и подобного распределения потенциала [28]. Согласно другой точке зрения, на латуни образуется хрупкая оксидная пленка, которая под напряжением постоянно растрескивается, а обнажившийся подлежащий металл подвергается дальнейшему окислению [29, 30]. Возможно также, что структурные дефекты в области границ зерен напряженных медных сплавов способствуют адсорбции комплексов ионов меди с последующим ослаблением металлических связей (растрескивание под действием адсорбции). В соответствии с этим предположением, ионы Вг и С1 действуют как ингибиторы, вытесняя с поверхности комплекс металла (конкурирующая адсорбция). [c.338]

Введением в сплав легирующих элементов улучшают защитные свойства образующейся оксидной пленки в результате уменьшения числа дефектов в решетке окисла, по которым осуществляется диффузия реагентов (в основном кислорода) или образование высокозащитных двойных (смешанных) окислов, легирующук компонента с основным металлом типа шпинели (Fe rgOi на хромистых сталях [c.29]

Диффузия в твердых телах происходит при наличии в них ие--совершенств или дефектов. Точечные дефекты или дефекты решетки определяют объемную диффузию. Линейные и поверхностные дефекты, включающие границы зерен, дислокации, междуфаз-ные границы, внешние поверхности кристалла и т. д., вызывают - короткозамкнутую и поверхностную диффузию. При возникновении на поверхности металла пористой оксидной пленки диффузия протекает главным образом через поры в газовой фазе. [c.50]

Наиболее характерные дефекты этих соединений несплош-ности (иесплавления), оксидные пленки, матовые пятна (слипания). Дефекты имеют, как правило, малое раскрытие для первых двух групп Аг = 10" -. .. 10" мм, для слипаний существенно меньше. [c.354]

Наиболее перспективным методом контроля этих соединений является ультразвуковой. УЗК уверенно выявляются дефекты типа несплавлейий и оксидных пленок. Наиболее трудно выявить слипание, так как малое раскрытие этого дефекта (Дг < 10 мм) делает его полупрозрачным для УЗ-волн. Существует ряд приемов выявления этого дефекта, которые рассмотрены ниже, однако следует признать, что универсального и надежного способа решения этой проблемы пока не разработано. [c.354]

Механизм зарождения трехмерных структур оксидов детально изучен на никеле [42]. Отмечается три стадии в процессе возникновения запдитной оксидной пленки неактивированная хемосорбция кислорода с образованием двухмерных структур возникновение на дефектах поверхности зародышей NiO, которые растут тангенциально к поверхности за счет латерального взаимодейст- [c.39]

При наличии в электролите активирующих агентов, например хлорид-ионов, при определенном потенциале ф ер пассивное состояние нарушается, что ведет к ускорению анодного растворения. Объясняется это тем, что по мере смещения потенциала в сторону положительных значений усиливается адсорбция хлорид-ионов. Поскольку степень покрытия поверхности кислородом в местах, где имеются дефекты в структуре оксидной пленки, неодинакова, начинают преимущественно адсорбироваться хлорид-ионы, и вместо пассивирующего оксида образуется галогенид, обладающий хорошей растворимостью. Развивается питтинговая коррозия, которой особенно подвержены нержавеющие стали и другие легко пассивирующиеся металлы. [c.15]

Упомянутая гетероструктура Si/Si02 явилась предметом большого числа теоретических [159—166] и экспериментальных работ [167—171], 1де обсуждались электронные состояния контактирующих как аморфных, так и кристаллических Si и Si02. При анализе результатов основное внимание уделялось собственно интерфейсным электронными уровням, моделировались также структурные и химические состояния межфазной зоны ( эффекты слоевых релаксаций, образование промежуточных субоксидных слоев, наличие точечных дефектов в области интерфейса), известны попытки МД-моделирования кинетики и механизма роста оксидных пленок на Si. [c.171]

Этот процесс травления широко применяется в технологии производства изделий из циркониевых сплавов. Равномерная оксидная пленка ZtQq придает поверхности циркониевых сплавов темный, почти черный цвет и является защитой против взаимодействия с кислородом и водородом до тех пор, пока на ней нет дефектов. Сдерживают коррозию также пленки, образующиеся на сплавах циркония, легированных железом и медью, а легирование ниобием понижает активность процесса поглощения водорода. [c.319]

На процесс сублимации металлов активно влияет поверхностная оксидная пленка металла. Пленка не является абсолютно плотной и содержит разного рода микронесплошности. При изотермическом отжиге в вакууме атомы летучего компонента проникают через эти дефекты и покидают поверхность металла, создавая за счет этого повышенную концентрацию вакансий в зоне дефекта. При слиянии вакансий образуются микропоры на границе раздела металл—оксид, что приводит к отслоению и разрушению пленки, увеличению площади дефекта. Также быстро испаряются атомы примесей, образуются микропоры и ускоряется процесс удаления пленки. [c.146]

Было найдено, что для технического алюминия число дефектов в оксидной пленке и питтинговая коррозия имееют одинаковую зависимость от температуры отжига. Наличие вторичных фаз в сплавах алюминия (например, Al us, AU uMg и др.), как правило, повышает склонность к питтинговой коррозии. Следует отметить, что питтинговая коррозия А1 происходит только в присутствии кислорода или окислителей. В нейтральных растворах в отсутствие кислорода (при проведении опытов в атмосфере СОг, N2) не наблюдается возникновения питтингов. [c.94]

Местное оксидирование. Для покрытия отдельных незаоксидирован-ных участков, повреждений оксидной пленки и прочих мелких дефекто.ч применяют местное оксидированиа. Для этой цели покрываемый участок обезжиривают путгм протирания тканью, смоченной бензином Б-70, после чего ватным тампоном наносят оксидирующий раствор. Раствор имеет следующий состав [c.205]

Понижение активности воды в щели как причина щелевой коррозии выдвигалось на первое место японскими коррозиони-стами [381 415], которые предлагали следующее объяснение. Оксидная пленка титана обладает высокой стойкостью к действию агрессивных сред, в том числе и С1 -ионов. Однако в воздушно-оксидной пленке имеются дефекты. В щелях доступ воды затруднен кроме того, ионы хлора и других галогенидов обла- [c.161]

Дефекты, возникающие при оксидировании, и меры их предупреждения. При анодировании в серной кислоте наиболее часто встречаются такие дефекты прогары, низкое качество оксидной пленки, ненроаподированные участки и растравливание материала. Прогары возникают в случае соприкосновения деталей с катодами ванны, что ведет к короткому замыканию, вызывающему местный перегрев. Низкое качество оксидной пленки и непроано-дированные участки могут быть при несоблюдении технологического режима и особенно при плохом контакте деталей с подвесками. Растравливание материала может происходить при наличии в нем посторонних металлических и неметаллических примесей, например включений [c.245]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...