Окислы металлов-Упругость диссоциации

Эти реакции приводят к угару всех элементов металла, упругость диссоциации окислов которых ниже упругости диссоциации FeO. Элементы с более высокой, чем у FeO, упругостью диссоциации окислов (медь и никель) не выгорают. С повышением температуры создаются более благоприятные условия для выгорания углерода, но одновременно металл насыщается углеродом, растворяя его из топлива. В конечном итоге насыщение металла углеродом всегда опережает его обезуглероживание. [c.178]

Особенностью металлургического процесса сварки является местный сосредоточенный нагрев металла подвижным источником тепла, перемешивание жидкого металла давлением газового факела и частично стержнем присадочного прутка, а главное взаимодействия расплава с продуктами горения горючего газа в струе кислорода и вносимыми флюсами. Окислы труднее восстанавливаются у элементов, имеющих наибольшее химическое сродство к кислороду. Степень восстановления окислов характеризуется упругостью диссоциации окисла и зависит от температуры сварочного факела и ванны шва. [c.54]

У большинства металлов упругость диссоциации окислов меньше парциального давления кислорода в атмосфере. [c.62]

Все кривые упругости диссоциации окислов металлов (см. рис. III.7) в рассматриваемом интервале температур расположены выше прямой, отвечающей парциальному давлению кислорода воздуха (например, при сварке незащищенной дугой или в защитной среде с таким же парциальным давлением кислорода). Это означает, что в данных условиях все металлы будут окисляться. Исключение составляют закись никеля и окись меди (см. табл. II 1.3) с упругостью диссоциации при температуре выше 2200° С большей парциального давления кислорода воздуха. Следовательно, при этой и более высоких температурах они будут самопроизвольно восстанавливаться из окисла. Благородные металлы, упругость диссоциации окислов которых значительно более высока, либо не окисляются вовсе (золото, платина), либо окисляются весьма слабо (серебро). [c.233]

Для предохранения металла от окисления в процессе нагрева и деформации необходимо, чтобы парциальное давление газа не превосходило упругости диссоциации окисла при данной температуре. [c.527]

Для металлов, обладающих высокой упругостью диссоциации окислов, возможно создать безокислительные условия деформации в относительно низком вакууме 13,3—1,33 МПа или в среде инертного газа соответствующей чистоты. К таким металлам относятся вольфрам, молибден, рений, медь, никель (первая группа). [c.527]

Безокислительные условия горячей и теплой деформации ниобия, тантала, титана, циркония, ванадия, хрома (вторая группа) не обеспечиваются при технически допустимом вакууме, так как они обладают низкой упругостью диссоциации окислов. Однако анализ кинетики окисления показывает, что при переходе к низкому вакууму скорость протекания реакций окисления резко уменьшается. Поэтому изменение глубины вакуума должно вызвать изменение толщины и свойств окисной пленки на металле (см. рис. 278). [c.527]

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]

Упругость диссоциации окислов металлов [c.167]

Зависимость величины упругости диссоциации окислов металлов от температуры [c.168]

И —ЧИСЛО молей металла, вступающих в реакцию с 1 молем Од. Следовательно, уменьшение концентрации металла в растворе ведёт к увеличению упругости диссоциации его окисла. При плавке чугуна и стали концентрация железа в ванне Ср обычно мало [c.168]

На фиг. 312—316 изображены кривые величин упругости диссоциации окислов для различных температур в зависимости от процентного содержания данного элемента в ванне [10]. При прочих равных условиях. в металлической ванне металлы, окислы которых имеют меньшую величину упругости диссоциации, являются раскислителями для металлов, окислы которых обладают большей величиной упругости диссоциации. Например, по отношению к железу такими рас- [c.168]

При плавке под действием окислительного пламени металл насыщается окислами. Для раскисления применяют металлы, окислы которых обладают меньшей упругостью диссоциации по сравнению с окислами раскисляемого металла. Чем выше концентрация металла раскислителя, тем полнее протекает раскисление. [c.173]

С ртутью кислород образует окись HgO, разлагающуюся при температуре 500° С. Парциальная упругость диссоциации кислорода над окисью ртути составляет при 400° С 0,2 атм, при 500° С— 1,1 атм и при 600° С — 6,0 атм. Таким образом, присутствие окиси ртути связано с появлением активного кислорода, который способен окислять растворенные в ртути металлы, в том числе и железо, а также поверхность твердого металла, соприкасающегося с жидкой ртутью. Влияние кислорода здесь напоминает его поведение в потоке жидкого натрия, но более сильно выражено. [c.304]

Металлы, оксиды которых отличаются высокой упругостью диссоциации, на воздухе практически не окисляются и называются благородными (золото, платина и др.). Неблагородные металлы в отличие- от благородных обладают повышенной химической активностью. Их оксиды имеют низкую упругость диссоциации. [c.70]

Возможность удаления окислов из металла, имеющих высокую упругость диссоциации в условиях сварки в вакууме, была подтверждена экспериментами при сварке меди в вакууме. Примерное содержание кислорода в основном металле составляло 0,05—0,07%. После сварки в вакууме металл сварного шва практически полностью освободился от закиси меди. [c.88]

Упругость диссоциации оксида (или равновесное давление кислорода) растет с повышением температуры. Поэтому, несмотря на то что повышение температуры ускоряет химическую реакцию окисления, термодинамическая вероятность этого процесса снижается. В связи с этим в обычной атмосфере, когда парциальное давление кислорода составляет величину, равную примерно 20 кПа, при температуре более 400 К серебро становится неокисляемым металлом. То же самое происходит с медью при температуре выше 2000 К. Если же снизить парциальное давление кислорода или применить обескислороженную атмосферу, то не будут окисляться и такие металлы, как железо, никель, цинк. [c.13]

Упругость диссоциации окислов металлов возрастает с повышением температуры, т. е. термодинамическое сродство металла к кислороду с повышением температуры падает. [c.12]

Однако упругость диссоциации окисла металла свидетельствует лишь о возможности протекания газовой коррозии в окислительной среде. Определяющими в развитии газовой коррозии являются свойства возникающих защитных пленок, главными из которых являются сплошность, однородность и степень их сопротивления коррозии. [c.12]

Все окислы обмениваются кислородом с окружающей средой. Чем выше температура, тем энергичнее протекает этот обмен. Если давление кислорода в окружающей среде выше или ниже упругости диссоциации окисла, то окисел может соответственно приобретать или терять кислород. Равновесной называют среду, с которой металл окисла уже не меняет своей валентности. Скорость установления равновесия между окислами и средой при прочих равных условиях тем больше, чем выше степень дисперсности окислов. [c.123]

Давление кислорода в данной системе при нахождении ее в состоянии равновесия называется упругостью диссоциации данного окисла и характеризует прочность этого окисла (сродство данного металла к кислороду). Упругость диссоциации окисла обозначается Р02. Чем меньше упругость диссоциации окисла, тем он прочнее (благодаря большему сродству к кислороду металла этого окисла). [c.48]

С повышением температуры упругость диссоциации окислов всех металлов увеличивается, а сродство последних к кислороду уменьшается. [c.49]

Сравнивая между собой два или несколько элементов, можно сделать вывод, что более сильным раскислителем (восстановителем другого металла, например железа, из окисла) будет тот из них, у которого упругость диссоциации его окисла при этой температуре будет меньше. [c.49]

Сопротивление окислению чугуна, так же как и стали, обусловлено образованием на поверхности металла плотных окисных защитных плен, возможность образования которых связана с упругостью диссоциации окислов если упругость диссоциации выше парционального давления кислорода в воздухе, окисление не имеет места (благородные металлы). Когда упругость диссоциации окислов меньше парционального давления кислорода в воздухе, металл покрывается (если окись не летучая) окисной пленкой. Окислы таких элементов, как железо, никель, хром, алюминий и кремний обладают низкой упругостью диссоциации даже при высоких температурах. И, естественно, сплавы, в состав которых входят указанные элементы, постоянно покрыты окисной пленкой. [c.197]

Чтобы определить направление реакции взаимодействия металла с кислородом по упругости диссоциации его окисла, необходимо упругость диссоциации РО2 сравнить с фактическим парциальным давлением кислорода Рогфакт в условиях реакции. [c.48]

Рис. 2. Упругость диссоциации окислов элементов [2, 4] 1 — 100% СаО в шлаке 2 — 100% MgO в шлаке 3 — 20% AhOa в шлаке.и 5% А1 в металле

При окислении стали в первую очередь образуется закись железа. Последняя, будучи растворима в жидкой стали, непосредственно особо вредного влияния на процесс сварки не оказывает. При возрастании содержания закиси железа будут лишь несколько снижаться механические свойства металла шва. Однако повышение концентрации закиси железа вызывает развитие вторичных реакций. Находящиеся в стали примеси (С, Мп, Сг, 81, V, Т1,А1 и др.), упругость диссоциации окислов которых ниже упругости диссоциации закиси железа, начинают взаимодействовать с закисью железа с образованием газов (СО) или шлаковых включений (МпО, 8102, Сг20д и т. п.). Как окись углерода, так и остальные окислы практически в стали не растворяются. Поэто- [c.356]

Влияние изменений концентрации металла в растворе на упругость диссоциации окислов этого металла может быть приближённо определено из уравнения [c.167]

Поведение металла в парах воды при высоких температурах зависит от многих факторов. В первую очередь оно определяется соотношением между упругостью диссоциации соответствующего окисла металла и парциальным давлением кислорода в продуктах диссоциации воды, а также различием в тепловых эффектах образования воды и соответствующих окислов металлов. Наиболее трудно окисляется перерретым водяным паром никель и хорошо — хром. Железо занимает промежуточное положение. На практике хром, никель, титан и другие металлы менее подвержены разрушению вследствие окисления в сравнении с железом. Объясняется это различием физических свойств оксидной пленки, образующейся на разных металлах. [c.37]

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]

I парциальное давление кислорода в газовой фазе выще упругости диссоциации оксида. При этом условии оксид является устойчивым, а входящий в его состав металл будет окисляться (Ше- -02- 2Ме0). [c.69]

От поглощенных газов Т. рафинируют нагреванием в вакууме не ниже 1 10 мм рт. ст. быстро выделяется из Т. при 800—1200°. Заметное удаление Nj происходит BbiHte 1800—2000° за счет термич. разложения нитрида, упругость диссоциации к-рого равна 4,16 мм рт. ст. скорость разложения TaN достигает максимума при 2400—2450°. Кислород начинает выделяться в виде СО (если в металле есть примесь углерода) при 1350—1400°, быстро выделяется при 1900°. Он удаляется также в виде окисей элементов-примесей, а при высоких темп-рах в виде низшего окисла Т. Хорошими методами очистки Т, от газов являются электроннолучевая плавка, вакуумная дуговая плавка и спекание в вакууме. В связи с поглощением обычных газов все операции, связанные с нагреванием Т., проводят в высоком вакууме или атмосфере очищенных инертных газов (Аг, Не). Способность охрупчиват .-ся при нагревании в атмосфере Hj используют в металлургии для переработки отходов металлич. Т. путем гидрирования, измельчения и (иногда) дегидрирования, получая порошок для применения или добавки к осн. порошку Т. [c.286]

ДО = О, когда начальное давление кислорода соответствует парциальному, представленному в константе равновесия. В этих условиях отсутствует движущая сила реакции окисел и металл в одинаковой мере устойчивы. Если давление в условиях эксперимента станет ниже этой величины, то окисел будет диссоциировать.-Эта меняющаяся с температурой критическая величина давления называется упругостью диссоциации окисла. Если металл образует несколько окислов, например FeO, РезОз и Рез04, то все они обладает различными упругостями диссоциации. Наиболее бог1атый кислородом окисел обкчно превращается в окисел, содержащий меньше кислорода, а не непосредственно в чистый Металл, аС У большинства окислов металлов необходимое для диссоциации парциальное давление кислорода настолько низкое, что не может быть достигнуто экспериментально. В случае золота, однако обыч- [c.13]

Условия бесфлюсовой пайки металла, на котором образуется определенный окисел, могут быть выбраны по графику изменения упругости диссоциации окислов (рис. 38) вся область температур и парциального давления кислорода ниже кривой равновесия реакции соответствует условиям самопроизвольного распада окисла 194 [c.194]

Условия бесфлюсовой пайки металла, на котором образуется определенный окисел, могут быть выбраны по графику изменения упругости диссоциации окислов (рис. 70) [245] 1) вся [c.129]

На упругость диссоциации окислов влияют не только температура и давление газа, но и добавки легирующих эле.ментов, если они образуют с исходны.м металлом растворы или новые фазы. Влияние легирующего элемента приобретает практическое значение в том случае, если растворяемый металл более электроположителен, чем растворитель. Подобным примером могли бы явиться сплавы меди или никеля с золотом или платиной, вопрос об окислении которых с тер.мохимической точки зрения рассмотрен Кубашевским [13, 230]. [c.74]

Из рассмотрения особенностей окисления сплавов системы медь -- никель вытекает, что область концентраций, в которой образуется чистый окисел менее благородного металла, существенным образом зависит от разности упругостей диссоциации окислов сплавообразующих металлов или от разности свободных энергий образования этих окислов. Никель относится к оравни-гельно благородным металлам, но в оплаве могут содержаться в малых количествах и менее благородные металлы, которые бу- [c.181]

Скорость и степень развития окисления стали под действием высоких температур зависят от ряда факторов температуры, времени, скорости и давления газов, состава газовой среды, химического состава стали, состава и физических свойств образующейся окалины. Для жаростойкости стали исключительное значение имеет последний фактор — свойства покрывающей металл окисной пленки. Эти свойства определяются температурой плавления, теплотой образования п упругостью диссоциации окислов. 1ем выше температура плавления, больше теплота образования и меньше упругость дпссоциацин окисла, тем выше его защитные свойства. Защитные свойства окалины сложнолегированных сплавов определяются свойствами составляющих ее окислов отдельных компонентов сплава и существующими между ними соотношениями. Пленка окислов, получающаяся на сплаве, может служить в качестве защитного слоя, если внутри ее нет легкоплавких окислов или окислов, способных отдавать свой кислород составным. элементам сплава, а также если она плотно пристает к металлу, газонепроницаема и сама по себе является огнеупорным (жаростойким) материалом [49]. [c.325]

Процесс окисления всех основных примесей начинается одновременно, но протекает с различной скоростью. Об относительной скорости окисления каждого из элементов при данной концентрации элементов в металле и температуре можно судить по величине упругости диссоциации образуюш,ихся окислов. Сравнивая величины упругости диссоциации окислов SiO.,, МпО, СО, Р2О5 и FeO, при температурах сталеплавильного процесса можно установить, что до 1300° С с наибольшей скоростью окисляется кремний, с меньшей скоростью — марганец, еще более меньшей — фосфор и железо в интервале температур от 1300 до 1470° С скорость окисления кремния по-прежнему наибольшая, а скорость окисления углерода больше скорости окисления марганца, фосфора и еще больше, чем железа при температурах выше 1470° С с наибольшей скоростью окисляется углерод, затем кремний и медленнее — марганец, фосфор и, наконец, железо. [c.45]

Прочность окисла (а следовательно, и сродство металла к кислороду) лучше всего определять, сравнивая упругость диссоциации окисла с парциальным давлением кислорода в атмосферных условиях. Парциальное давление кислорода в атмосфере составляет 0,21 атм (логарифм этого числа равен минус 0,68) и не меняется с изменением температуры. Если, например, при комнатной температуре упругость диссоциации окисла Р02 меньше парциального давления кислорода в атмосфере Рогфакт (0,21), то состояние окисла оказывается устойчивым и металл на воздухе будет окисляться. Если Ро2>Ро2факт, то УСТОЙЧИВЫМ состоянием будет чистый металл. Естественно, что такой металл в атмосферных условиях окисляться не может. Подобные металлы, как известно, называюдся благородными. К ним относятся золото и платина. [c.48]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...