Окисные пленки на разрушение

Наблюдаемый у многих сплавов в интервале температур 400— 500° С переход от параболического закона поглощения кислорода к линейному бывает обусловлен разрушением поверхностной окисной пленки на сплаве, которое при более высоких температурах может исчезнуть вследствие интенсивного протекания процесса ползучести. Постоянная k приведенного выше уравнения изменяется с температурой по экспоненциальному закону (242) с энергией активации Q = 40-н60 ккал/г-атом. [c.145]

Основное влияние на процесс изнашивания оказывают постоянное возникновение и нарушение фрикционных связей, имеюш.их двойственную молекулярно-механическую природу. В работе [93] дана классификация этих связей, где выделено пять основных видов в зависимости от характера взаимодействия материалов, когда имеет место упругое или пластическое оттеснение материала, микрорезание, разрушение окисных пленок или разрушение основного материала в результате адгезии (молекулярного взаимодействия, табл. 16). Износ связан с многократным нарушением фрикционных связей. Таким образом, I—III виды фрикционных связей возникают при механическом взаимодействии материалов микровыступов, IV — при механическом (упругопластический контакт пленок) или молекулярном (схватывание пленок) и V вид—при молекулярном взаимодействиях [c.231]

Козфициент теплоотдачи от стенки к кипящей ртути в этом случае имеет несколько большее значение, что может объясняться некоторым разрушением окисной пленки на стенке трубки под действием амальгамы. [c.108]

В опытах имеют место случаи резкого повышения коэфициента теплоотдачи, что можно объяснить разрушением окисной пленки на стенке. Это увеличение эффективности теплообмена в зоне кипения неустойчиво и не поддавалось в опытах искусственному воспроизведению. [c.109]

Объяснением этому может служить предположение о разрушении окисной пленки на стенках труб потоком циркулирующей ртути. Ана- [c.186]

Изучению причин заедания резьбовых соединений, длительно работающих при высоких температурах посвящен ряд исследований. Наиболее полными являются исследования, проведенные в ВТИ им. Дзержинского [29]. Установлено, что затруднения при отвертывании гаек связаны в первую очередь со сращиванием (схватыванием) окисных пленок (образованием общего окисного слоя) в зазорах между гайкой и шпилькой, а также микрозазорах между торцовой поверхностью гайки и поверхностью фланца. Заедание при отвертывании гаек начинается с разрушения окисных пленок на поверхности резьбы, которые повреждают поверхностный слой металла. [c.397]

Поскольку бериллий очень чувствителен к надрезу, нельзя допускать образования царапин на его поверхности. Следует также избегать перегрева при отжиге, особенно уже обработанного давлением металла, чтобы предотвратить сильный рост зерен, который может происходить при разрушении окисной пленки на границах зерен. [c.70]

Плавящийся электрод применяют при аргонодуговой сварке алюминиевых сплавов толщиной более 4 мм. Электродную проволоку берут при этом диаметром 1,2 мм и выше. Дугу питают от источника постоянного тока с жесткой или пологопадающей характеристикой. Сварку ведут на обратной полярности, что обеспечивает хорошее разрушение окисной пленки на деталях за счет катодного распыления. Возбуждают дугу замыканием под током электродной проволоки на изделие. Автоматическую сварку плавящимся электродом ведут на подкладках с формирующей канавкой. Максимальный сварочный ток, на котором устойчиво горит дуга и обеспечивается струйный перенос электродного металла, 130 А. Расход аргона такой же, как и при сварке неплавящимся электродом (см. табл. 20), расстояние между нижним срезом сопла горелки и деталью должно быть 5... 15 мм. [c.196]

Коррозией называют разрушение поверхности металла в результате химического или электрохимического воздействия среды. Чистая металлическая поверхность легко подвергается химическому воздействию среды. Однако, если в процессе начавшейся коррозии продукты ее образуют прочно связанную с металлом пленку, изолирующую поверхность от коррозионной среды, то металл приобретает пассивность по отношению к ней. Процесс искусственного образования тонких окисных пленок на поверхности металла для заш,иты его от коррозии и придания изделию лучшего вида называют пассивированием. Способностью к пассивированию обладают железо, никель, хром, алюминий и другие металлы. [c.184]

Хлор является активатором анодного процесса. Для большинства металлов хлор, как и другие галоиды (йод и бром), вследствие очень малых размеров иона обладает способностью проникать в мельчайшие поры и нарушения окисной пленки на металлах и ускоряет процесс разрушения последних. Кроме того, хлор обладает способностью к адсорбционному вытеснению кислорода с поверхности металла. Ионы галоидов, даже при незначительной концентрации в растворе, в результате беспрерывного движения к корродирующей металлической поверхности могут иметь на ней высокую плотность [c.21]

Схема введения ультразвуковых колебаний в электрод при точечной электросварке. Введение ультразвуковых колебаний в зону точечной электросварки образцов 8 улучшает структуру металла и способствует разрушению окисной пленки на свариваемых поверхностях [c.327]

Анодное растворение стали в присутствии нитрит-ионов протекает с большим перенапряжением, которое заметно возрастает по мере увеличения концентрации ингибитора (рис. 5,22). При малых плотностях тока наблюдается аномальное поведение электрода, что обусловлено разрушением естественной окисной пленки. Оно исчезает, когда концентрация ингибитора становится соизмеримой с концентрацией агрессивных ионов. По-видимому, большие концентрации способствуют сохранению естественной окисной пленки на железе. [c.178]

Введение в выражение (1.17) вместо толщины окисной пленки ее приращения связано со следующим во первых, при Г = Го скорость ползучести, определяемая выражением (1.17), должна быть равна. Uno. что возможно только при толщине пленки, равной нулю, а при испытаниях на воздухе h Ф О, ВТО время как приращение ДЛ (Л при T=Tq может быть равным нулю во-вторых, при интенсивном окислении происходит увеличение толщины окисной пленки, в результате чего увеличивается напряжение сдвига (вследствие разницы в модулях упругости материалов пленки и подложки) на границе раздела "пленка — подложка". Это обусловливает снижение адгезии пленки с подложкой и разрушение пленки она растрескивается и отслаивается. В связи с тем, что процессы разрушения и восстановления окисной пленки происходят не одновременно по всей поверхности образца (в противном случае первичная кривая ползучести в температурном интервале проявления упрочняющего влияния окисления была бы ступенчатой), окисная пленка на различных ее участках должна иметь различную толщину, и выражение (1.17) отражает интегральное влияние отдельных участков образца с различной толщиной окисной пленки. [c.15]

Так, например, срок службы кипятильных трубок из углеродистой стали в выпарных аппаратах составляет всего 3 месяца. Такой быстрый износ связан с интенсивным вскипанием раствора и разрушением, вследствие этого, защитной окисной пленки на металле. Теплопередающие образцы корродируют примерно в [c.3]

Помимо сплошности первоначально образующегося слоя окислов на защитные свойства окисных пленок оказывают влияние и другие факторы. Большое значение имеет соответствие между кристаллическими структурами образующихся окислов и металла. Чем больше различия между этими структурами, тем большие напряжения возникают в соприкасающихся кристаллических решетках металла и окисла. Накопление в растущей пленке остаточных внутренних напряжений приводит к механическому ее разрушению (вспучиванию, отслаиванию, растрескиванию). Когда объем окислов намного больше объема окислившегося металла (Уок> ме), в окисной пленке возникают напряжения сжатия. У вольфрама, имеющего соотношение ок Уме=3,35, условие получения сплошной пленки окислов выполняется. Однако большая разница в объемах окисла Оз и металла обусловливает возникновение значительных внутренних напряжений. В результате окисная пленка на вольфраме получается очень хрупкой, со слабыми защитными свойствами. Предпосылкой высоких защитных свойств пленки является малая электропроводность образующихся окислов. Большая стойкость алюминия к окислению кислородом объясняется низким значением электропроводности АЬОз, которая при 1000°С равна 10 " Ом Х Хсм- . При относительно высокой электропроводности окислов возможно образование пленок с хорошими защитными свойствами в связи с решающим влиянием других факторов. Например, удельная электропроводность СггОз больше, чем у N 0, почти в 10 раз, в то же время защитные свойства у окислов хрома выше, чем у окислов никеля. [c.28]

Давление при соударении должно быть -больше некоторой критической величины Р >Р р ), то есть определяется минимальное давление, необходимое для разрушения окисных пленок на поверхности металлов и сближения их на расстояния межатомного взаимодействия. [c.6]

Аргон— инертный газ несколько тяжелее воздуха, надежно защищает дугу и зону сварки. Дуга в аргоне горит очень устойчиво. При сварке алюминиевых сплавов на переменном или постоянном токе обратной полярности происходит разрушение окисной пленки на поверхности металла. [c.315]

Из рис. 216 следует, что если полностью запассивированный металл катодно заполяризовать до потенциала, отрицательнее Vn. п металл переходит в активное состояние. Эта активация металла может быть обусловлена а) подщелачиванием электролита у поверхности металла при катодной поляризации, приводящим к растворению защитной окисной пленки AljOg б) катодным восстановлением окисных пленок (на Си, Ni, Fe) в) механическим разрушением защитной пленки, выделяющимся при катодной поляризации газообразным водородом. [c.320]

Молекулярно-механическое изнашивание происходит при высоких контактных напряжениях в зоне сопряжения деталей из однородных материалов (зубчатых и гиперболондных передач, резьбовых соединений и др.). Оно начинается с локального пластического деформирования и разрушения окисных пленок на отдельных участках поверхности контакта, а заканчивается молекулярньпи сцеплением (схватыванием) материала этих участков деталей и последующим разрушением зон схватывания при относительном движении. [c.267]

Этот тип связи встречается в системах псевдопервого класса при нарушении стабильности и переходе системы во второй или в третий класс. На рис. 2 видна окисная пленка на поверхности раздела в композите алюминий — бор, в котором с образованием диборида алюминия началось разрушение поверхности раздела. Эти представления о смешанных связях дополняет фотоснимок, полученный в сканирующем электронном микроскопе (рис. 3). [c.87]

Ранее к третьему классу были отнесены системы, в которых реакция между упрочнителем и матрицей приводит к образованию слоя продуктов химического взаимодействия. Для композитов, изготовляемых диффузионной сваркой, реакция характеризуется коротким инкубационным периодом, в течение которого происходит-разрушение окисных пленок на поверхности каждого компонента. Напротив, в системах псевдопервого класса окисные пленки, по видимому, достаточно стабильны, и их разрушение, делающее возможной реакцию, происходит лишь после продолжительной выдержки при повышенных температурах. Почти мгновенное разрушение пленок в системах третьего класса обеспечивает высокую однородность толщины зон взаимодействия, а спорадическое разрушение пленок в системах псевдопервого класса ведет к крайней неравномерности реакции вдоль волокна и толщины зоньг взаимодействия. Это различие в форме реакционной зоны влияет на закономерности обусловленного реакцией понижения прочно- сти при продольном растяжении. [c.155]

К йсевдоперйому классу, как указывалось выше, относятся системы, ведущие себя аналогично системам первого класса (в которых компоненты взаимно нерастворимы и нереакционноспособны), пока сохраняет ся окисная пленка на поверхности раздела истинный характер иоверХ]Ност.и раздела выявляется ио разрушении окисной пленки. С разрушением пленки в этих системах может начаться реакция (как в системах третьего класса, напр имер алюминий—бор) или растворение компонентов (как в системах второго класса). К последним, возможно, относится система алюминий—карбид кремния, однако, чтобы уточнить класс этой системы, необходимы дополнительные исследования. Если желательно, чтобы композит вел себя как система псевдопервого класса, то в процессе его изготовления необходимо обёспечить сохранение окисной пленки. Этот вопрос и будет обсужден вначале затем рассмотрим, как влияют на продольную прочность изменения поверхности раздела, происходящие после изготовления композита. [c.169]

В водной среде толщина окисной пленки на алюминии увеличивается гораздо быстрее, чем на воздухе. Скорость ее утолщения уменьшается со временем до достижения предельной толщины, которая зависит от температуры, насыщенности воды кислородом, имеющихся в воде ионов и pH. В морской воде эта естественно образующаяся защитная пленка более подвержена разрушению, а ее восстановлешгс и рост тормозятся ионами хлора. [c.356]

Пайка алюминия с применением ультразвука. Ультразвуковые колебания с частотой 18—22 кгц, излучаемые в расплавленный при пой, вызывают в жидком припое кавитацию с образованием ударных импульсов, которые и производят интенсивное разрушение окисной пленки на алюминии и его сплавах. Свободный от окисной пленки металл легко облуживается припоем, а последуюш,ая пайка луженых деталей производится обычными способами. [c.286]

Коррозионное разрушение металлов и сплавов происходит вследствие растворения твердого металла в расплавленном натрии, путем взаимодействия окислов металлов, располагающихся между зернами и натрием и его окислами [1,49], [1,57]. При взаимодействии, например, окиси натрия с окислами кремния могут образоваться легкоплавкие эвтектики, что ослабляет связь между зернами металла. При наличии в натрии кислорода и соответственно окислов натрия коррозия может протекать по электрохимическому механизму [1,49]. С этим обстоятельством возможно связана более высокая скорость растворения металлов в натрии при контактах разнородных материалов. Анодный процесс состоит в переходе ион-атомов из кристаллической решетки в расплав, катодная реакция — в восстановлении натрия из окисла до металла. О. А. Есин и В. А. Чечулин [I, 58] доказали, что эффективность катодного процесса восстановления натрия определяется скоростью диффузии ионов натрия в расплаве, содержащем его окислы. Локальные коррозионные элементы на поверхности металла могут образоваться вследствие структурной неоднородности, различных уровней механических напряжений, разрушения окисных пленок на отдельных участках поверхности и по ряду других причин. Устранение кислорода из расплава или связывание его в прочные соединения ингибиторами подавляет электрохимическую коррозию и, как известно, увеличивает стойкость конструкционных материалов в расплавленном натрии. [c.50]

Ряд исследователей [111,70 111,75] считает, что механические напряжения способствуют разрушению защитной окисной пленки на металле и тем самым интенсифицируют коррозионный процесс. Следует, однако, заметить, что подобные представления теряютсилу, если рассматривать коррозионное поведение нержавеющей стали с точки зрения адсорбционной теории пассивности или теории модификаций [111,76]. Как было показано Л. В. Рябченковым [111,77] и другими исследователями [111,70 111,72], коррозионное растрескивание связано с электрохимическими процессами. Наличие механических напряжений способствует возникновению анодных участков и интенсификации анодного процесса. В связи с этим наложение поляризующего тока должно существенным образом влиять [c.140]

Отличительная особенность сплавов циркония с ниобием — отсутствие в местах отслаивания пленки порошкообразных продуктов коррозии. В местах, где происходит отслаивание окисной пленки, вновь образуется новая загцитная пленка. В отличие от нелегированного циркония, начало растрескивания и отслаивания окисной пленки на сплаве, легированном ниобием, не сопровождается катастрофическим разрушением металла. Сплавы циркония с концентрацией 1 % ниобия имеют высокую коррозионную стойкость в воде при температуре 350° С в течение 7500 час испытаний и в водяном паре при температуре 400° С в течение 5000 час. Растрескивание и отслаивание окисной пленки в этом случае не,происходит, толщина пленки не превышает 15—35 мк. Эти же сплавы не разрушаются (без отслаивания окисной пленки) при температуре 450° С по прошествии 4500—5000 час испытаний. Толщина пленки при этом составляет не более 80 мк с повышением концентрации ниобия в сплавах скорость роста пленки увеличивается, а время до начала растрескивания и отслаивания сокращается. Сплавы, легированные 2— 2,5% ниобия, имеют высокую коррозионную стойкость в воде при температуре 350° Сив водяном паре при температуре 400° С в течение 6000 час. Отслаивание пленки не наблюдается. При температуре 350° С окисная пленка у сплава с концентрацией 5% ниобия начинает растрескиваться и отслаиваться через 3000 час. [c.225]

Протекание равномерной пароводяной коррозии связано с чрезмерным ростом окисных пленок на перегретом металле вследствие взаимодействия с ним водяного пара (см. 1-5). Локальные же виды пароводяной коррозии обусловлены частичным разрушением защитных пленок вследствие высоких тепловых нагрузок [Л. 40], наличия частых теплосмен, явления хайдаута и нарушений водного режима, в первую очередь по содержанию в питательной воде котлов соединений железа и меди. [c.253]

Важнейшим условием эффективности аминировання является стабильность значения pH. При колебаниях этой величины может происходить разрушение защитной окисной пленки на внутренних поверхностях оборудования, способствующее интенсификации процесса коррозии. Ввод сульфата аммония в очищенную воду должен осуществляться непрерывно в количестве, пропорциональном расходу воды. При осуществлении аминирова-ния повышенная концентрация аммиака создается в конденсате охладителей выпара деаэраторов и в конденсате парогазовой смеси систем вентиляции теплообменных аппаратов. В связи с этим для энергетических установок, в которых осуществляется аминирование, рекомендуется охладители выпара деаэраторов н охладители вентиляционного пара теплообменных аппаратов изготовлять из нержавеющей стали. [c.219]

Недавно было сделано предложение изготовить контур реак- тора BWR частично или полностью из низколегированной феррит-ной стали. Если обеспечить высокую чистоту и ограничить скорость теплоносителя, то это может оказаться реальным. Однако очень высокая скорость теплоносителя, превышающая 6 м/с в двухфазной части контура, может привести к появлению кавитационных явлений в узлах или к изменению сечения, а повреждение окисной пленки на ферритной стали может стать причиной катастрофического увеличения скорости коррозии, приводящей к появлению большого количества ее продуктов и даже к разрушению контура. Поэтому необходимы тщательные исследования, особенно для реактора SGHWR, для которого наличие многочисленных труб усложняет проблему по сравнению с относительно простым контуром реактора с кипящей водой. [c.153]

Опыты с калиевой амальгамой С = 0,02937о были также проведены после пребывания амальгамы в закрытой установке в течение 107 час. По сравнению с предыдущими опытами получено более благоприятное температурное поле (фиг. 121), и коэфициент теплоотдачи возрос. Под действием амальгамы произошло разрушение окисной пленки на стенке испарительного элемента. [c.117]

Среднее значение статического коэффициента сухого трения для пары титан—титан [136] равно 0,61, а динамического — 0,47— 0,49 (при скорости 1 см/с). Относительно тонкая естественная окисная пленка на титане легко разрушается при трении за счет высоких удельных нагрузок в точках контакта (на неровностях поверхности), благодаря значительно более высокой пластичности титана, чем у окисной пленки. На локальных участках контакта двух поверхностей происходит явление схватывания. Этому способствует и ряд других свойств титана повышенная упругая деформация из-за более низкого (например, чем у стали) модуля упругости, более низкая теплопроводность и др. Так как титан легко наклепывается при пластической деформации, связи, воз-никающ,ие в местах контакта (холодная сварка), на наклепанном металле более прочны, чем прочность основного металла. Кроме того, благодаря выделению теплоты трущаяся поверхность металла обогащается газами из окружающей среды, что также повышает прочность поверхностного слоя. Поэтому разрушение образовавшихся связей обычно происходит в глубине основного металла и повреждения на трущихся поверхностях из титана носят так называемый глубинный характер со значительным наволакиванием и вырывами металла. [c.182]

В процессе флюсования алюминия и его сплавов в расплавах систем 3 и 4 имеет место механизм электрохимического разрушения окисной пленки на паяемом металле и твердом припое [45]. Поверхность окислеииого алюминия в расплавах хлоридиых и хлорид-ио-фтористых солей заряжена положительно. Поэтому на первой стадии флюсования на межфазной границе окисел — расплав флю-ч а адсорбируются поверхностно-активные ионы — преимущественно анноны. Ионы АР+ из металла мигрируют через песплошности [c.114]

Еще более сложную картину представляет образование с ростом температуры окисных пленок на сплавах. Так, сплав, состоящий из 23% Сг, 7,5% А1 и 69,5% Ре, после окисления на воздухе при Т = 1200° С имел окисную пленку, состоящую из 94,5% А1йОз, 3,4% СгзОд и 2% PegOg, На чисто хромистых сталях (20% Сг) при нагреве в слабо окислительной атмосфере окисная пленка состояла из 80% СгаОд. С точки зрения возможности разрушения окисных пленок важно иметь представление об их теплофизических и механических свойствах. В табл. 11 приведены свойства металлов и окислов. [c.26]

Практически целесообразно применять газовую сварку алюминия толщиной до 5 мм. Для удаления окислов алюминия из сварочной ванны, а также для облегчения разрушения окисной пленки на поверхности сварочной ванны и околошовной зоны применяют флюсы. Фтористые соединения, содержащиеся во флюсе, растворяют в расплавленном состоянии окись алюминия, а хлористые соли лития отнимают кислород у окиси алюминия. Все флюсы для сварки алюминия гигроскопичны, поэтому их хранят в герметически закрытых банках и открывают только перед употреблением. Наносят флюсы на свариваемые кромки и присадочную проволоку в виде порошка или пасты, приготовленной на воде или спирте. Ввиду большой активности флюса остатки его после сварки удаляют. с поверхности металла слабым 2%-ным раствором азотной кислоты с последующей промывкой в воде н просушкой. Алюминий толщиной до 1,5 мм предпочтительнее сваривать с отбортовкой без присадочного металла (высота отбортовки— 2—3 толщины свариваемого металла). Толщины до 5 мм сваривают встык без разделки кромок с зазором до 0,5 мм. При сварке толщин 5—15 мм производят У-образную разделку кромок, а при толщине свыше 15 мм — Х-образную с углом разделки 60—70 . Соединений внахлестку следует избегать, так как флюс, затекающий в зазор между листами, приводит к коррозии сварного соединения, что в процессе эксплуатации может вызвать разрушецие конструкции. Перед сваркой кром- [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...