Защитные свойства окалины

ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ОКАЛИНЫ [c.191]

В таком случае коррозия описывается линейным законом, несмотря на то, что окисление металла в промежутках Времени до полной потери защитных свойств окалины может протекать даже по диффузионному механизму. Более подробно такие процессы будут рассмотрены в гл. 4. [c.61]

Первый путь заключается в повышении диффузионной подвижности хрома в сплаве, что обеспечивает более быстрый приток хрома из центральных областей проволоки к периферии. Этого можно достичь путем введения в сплав микродобавок или примесей, которые однако при этом не должны приводить к ухудшению защитных свойств окалины. Второй возможный путь состоит в повышении концентрации хрома в сплаве. Однако следует принять во внимание, что увеличение диффузионного потока хрома может привести к формированию окалины с большей диффузионной проницаемостью, если учитывать, что скорость диффузии [c.47]

Исследована взаимосвязь кинетики циклического окисления с механизмом окалинообразования и защитными свойствами окалины. [c.89]

Необходимым (но недостаточным) условием защитных свойств окалины является ее сплошность, которая зависит от соотношения молекулярного объема окисла, возникаюш,его на поверхности металла, и объема металла, израсходованного на образование этого окисла. Пленка может быть сплошной только в том случае, если это отношение больше единицы [c.26]

ЛИЧНЫХ температурах приведена на рис. 14 [8]. Наибольший эффект получается при содержании в сплаве 2—2,5% Добавка кремния свыше этого количества, повидимому, приводит к слишком высокому содержанию кремния в окалине. Это обусловливает снижение температуры плавления, а тем самым и защитных свойств окалины. [c.745]

Титан, медь (см. рис. 98), кобальт и бериллий заметно замедляют окисление железа, что связано с повышением защитных свойств образующейся окалины. [c.137]

На поздних стадиях окисления скорость реакции зависит от того, остается ли толстая пленка окалины сплошной или в ней по мере роста образуются трещины и поры, снижающие ее защитные свойства. Пленки продуктов реакции обычно хрупки и малопластичны, поэтому возникновение трещин зависит в известной мере от того, претерпевает ли пленка по мере роста растяжение, которое способствует разрушению, или она образуется при сжатии. Это, в свою очередь, зависит от того, как соотносятся объемы продуктов реакции и прореагировавшего металла [91. Если [c.191]

Характер внутренних напряжений в оксидной пленке часто связан с отношением объемов оксид/металл. Если оксидная пленка образуется при миграции кислорода внутрь окалины (в сторону металла), то оксидный слой будет находиться в деформационном состоянии и при действуют сжимающие напряжения. Возникающая в таких условиях относительно тонкая окалина трудно разрушается, и она плотно покрывает металлическую поверхность. Однако, начиная с определенной толщины, оксидная пленка может потерять полностью либо частично свои защитные свойства. Отношение объемов оксид/металл не определяет защитные способности пленки, если коррозия протекает с миграцией ионов металла в наружную сторону (в сторону свободной поверхности окалины). В таком случае на поверхности раздела металл— оксид не приходится заполнять объемы металла оксидом. [c.59]

Однако при возрастании температуры реагирующие частицы диффундируют в окисном слое быстрее, в результате чего быстрее увеличивается его толщина. В то же время толстый слой окалины трескается, отслаивается и утрачивает защитные свойства (особенно при колебаниях температуры и из-за различия коэффициентов теплового расширения металла и окисного слоя). Тонкие окисные слои менее чувствительны к таким температурным изменениям. [c.15]

С точки зрения термодинамики можно ожидать, что с течением времени и при условии достаточного подвода металла наиболее устойчивая оксидная фаза вытеснит все другие оксиды над ней. Когда этот устойчивый оксид покроет всю поверхность сплава, будет достигнуто стационарное состояние окисления. Поведение этого оксида в зависимости от активности кислорода и компонентов сплава принято описывать с помощью изотермических диаграмм устойчивости [70]. Если устойчивый оксид продолжает медленно расти (т. е. является защитным), то очевидно, что он делает сплав более стойким к окислению, чем быстрорастущий оксид. Это соображение всегда учитывается при разработке сплавов, обладающих высокой стойкостью к окислению. Пример такой окалины (АЬОз) показан на рис. 8. При высоких температурах -защитные свойства пленки, определяемые коэффициентом диффузии кислорода в оксиде, наиболее высоки в случае АЬОз далее следует СггОз, а затем оксиды никеля и железа [71—74]. [c.21]

Необходимо отметить, что потеря защитных свойств может быть связана с периодическим отслаиванием устойчивой окалины. Такое отслаивание сопровождается ускоренным образованием менее устойчивых оксидов на незащищенной поверхности сплава под отделившейся окалиной [72]. Формированию тонкой защитной ока-.чины может препятствовать также испарение оксида, что особенно характерно для оксидных пленок на сплавах, содержащих СггОз [79]. Интересно отметить, правда, что в случае некоторых сплавов N1—Сг—А1 испарение СггОз способствовало образованию тонкой защитной пленки, состоящей исключительно из АЬОз [69]. [c.22]

Кинетика окисления проволоки диаметром 0,8 мм из сплава с присадкой титана отличалась от таковой для проволоки диаметром 3,5 мм. Из рис. 59 видно, что скорость окисления со временем не снижалась. После трех циклов, как показал микроанализ, началось интенсивное продвижение фронта окисления внутрь металла, сопровождающееся образованием большого количества нитридов алюминия. Различная кинетика окисления образцов этого сплава обусловлена тем, что на проволоке диаметром 0,8 мм не успевает сформироваться окалина с хорошими защитными свойствами и после третьего цикла металл сильно обедняется алюминием. Расчет на основании данных об увеличении массы показал, что в тонкой проволоке после третьего цикла остается около 1,4 % А1, что согласуется с экспериментальными данными (1,74 %). За такое же время проволока диаметром 3,5 мм обедняется алюминием лишь до 4,25 %. При этом градиент концентрации алюминия по сечению практически отсутствует. [c.91]

Предназначен для защиты углеродистых сталей при травлении с целью удаления окалины и ржавчины. Защитные свойства ПКУ-4 приведены в табл. 98. [c.154]

Защитные свойства С-5 для различных сталей при удалении технологической окалины с них в сернокислотных растворах приведены в табл. 47, при травлении на НТА — в табл. 50. [c.155]

Окислы металлаюсновы не должны катастрофически ухудшать защитные свойства окалины. [c.16]

При увеличении их концентрации в сплаве и соответственно возможном увеличении концентрации их ионов в окалине нет оснований ожидать улучшения защитных свойств окалины. Исходя из общих соображений, можно рассчитывать лишь на то, что в определенных пределах концентраций это может не привести к заметному ухудшению диффузионной проникаемости окалины. [c.78]

Полученные результаты показывают, что окись алюминия, в отличие от окиси хрома, препятствует проникновению углерода в металл. С повышением температуры скорость науглероживания никель-хромовых сплавов резко возрастает. Защитные свойства окалины Fe- r-Al сплавов с повышением температуры также ухудша-1ртся, в связи с чем предельная рекомендуемая температура их применения в углеродсодержащих атмосферах ниже, чем в [c.111]

Окисление стали Х27 подчиняется линейной временной зависимости, что свидетельствует о низких защитных свойствах окалины, возникающей на металле в процессе взаимодействия со средой. Линейной временной зависимостью описыватся и процесс окисления стали Ст. 3 в исследованном диапазоне температур. Константа скорости реакции, как видно из табл. 3, возрастает от 0,0094 мг/ см -ч) при 300° С до 1,1 мг/ см ч) при 500° С,, т. е. примерно на два порядка. Одинаковый характер временной зависимости окисления Ст.З при 300, 400 и 500° С дает возможность написать для константы скорости реакции [c.196]

После удаления основного слоя окалины скорость травления достигает максимального значения. Таким образом, при анодном травлении окалины очень важно избежать перетрава, так как весовые потери образцов на конечной стадии травления состоят главным образом из потерь a юro металла. Характер кривой на фиг. 2 свидетельствует о невысоких защитных свойствах окалины на стали Х18Н12М2Т, которая довольно пориста и удаляется с поверхности стали сравнительно равномерно (фиг. 3). [c.55]

На фиг, 13 приведено изменение общих (окалины и металла) весовых потерь образцов сплава ЭИ435 во время анодного травления с них окалины в 30%-ной Н ЗО при = 15 а дм- и I = 60° С, Характер кривой указывает на высокие защитные свойства окалины травление идет вначале очень медленно и только после удаления основной массы окалины резко увеличивается скорость растворения. [c.67]

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]

Анализируя приведенные данные по окислению титана, можно сделать заключение о том, что титан не является жаро- сто11ким металлом, так как скорость его окисления, особенно при высоких температурах, довольно высока. Объясняется это слабыми защитными свойствами окалины. При высоких температурах (700—1000° С) окалина на поверхности титана пориста и даже склонна к отслаиванию. [c.48]

Принцип повышения жаростойкости сплавов при их легировании путем повышения защитных свойств окалины, образуемой смешанными, сложными окислами, может быть пояснен при разборе эффекта появления жаростойких свойств у железных сплавов. Теории подобного типа у нас развивались Архаровым [2], а также Данковым, Корниловым, за границей Хикмэном, Гульбрансеном и др. [6. [c.93]

Сплавы железа с 6% А1 дают окалину черного цвета, подобную окалине на чистом железе, а на сплавах с 14% А1 образуется окисел белого цвета, обладающий высокими защитными свойствами и являющийся окислом AljOg. Таким образом, для этих сплавов с я 8-10% А1. [c.95]

Ниобий также обладает сравнительно невысокой окалино-стонкостью, но, в отличие от молибдена, окись ниобия НЬгО , образуюгцаяся па его поверхности, не является летучей и поэтому обла,п,ает защитными свойствами. Однако кислород, входящий в состав пленки, при температуре выше 500° С растворяется в металле, который становится хрупким. Добавки других элементов снижают скорость окисления ниобия. На рис. 14 показано влияние некоторых лсгируюиитх элементов на стойкость ниобия против окисления в воздухе при 980° С. Наилучшую стойкость против окисления при 1090°С показали двойные сплавы па основе ниобия следующего состава НЬ—V (3- [c.145]

При введении отношения R (критерий Пршлинга — Бедуорта), предполагается, что рост оксидной пленки происходит с миграцией кислорода внутрь через окалину. По этому критерию защитные свойства оксидной пленки являются идеальными при R—1. [c.58]

Внутренние слои отложений взаимодействуют с защитными окисными пленками на поверхности труб. На границе раздела защитная окисная пленка металла — отложения находится промежуточный слой, содержащий как продукты коррозии металла, так и агрессивные составляющие отложений. Защитный слой окислов имеет сложное строение снаружи располагаются продукты полного окисления — гематит (РегОз), затем слой магнетита или хромистой шпинели (Рез04 или РеСг04) ближе к металлу при высоких температурах располагается слой Бюстита РеО. Вюстит может отсутствовать при относительно низких температурах поверхности металла. Конкретная температура, с которой появляется в окалине вюстит, зависит от химического состава стали. При наличии в пристенной области восстановительной атмосферы под слоем вюстита на границе с металлом образуется PeS. Подокисные слои металла могут обедняться углеродом и хромом. Иногда по границам зерен в поверхностном слое наблюдается избирательная коррозия. Наилучшими защитными свойствами обладает слой магнетита или хромистой шпинели. [c.11]

Частицы закиси никеля начинают обнаруживаться на поверхности нагревателей после очередного охлаждения. Процесс увеличения их количества и разрастания идет примерно с такой же скоростью, как и на сплавах никель-хром. Микроанализ показывает, что фронт окисления в этот период продвигается в глубь металла (рис. 30), что указывает на ухудшение защитных свойств внутреннего слоя окалины в отношении кислорода. В этот период можно легко наблюдать поры в подокалине. Скорость продвижения фронта окисления в глубь металла постепенно нарастает и процесс развивается так же, как у сплавов с низким содержанием Кремния. Наблюдается образование корки из закиси никеля, быстрое утонение проволоки, резкий подъем электрического сопротивления нагревателя (рис. 21), По данным микрорентгеноспектрального анализа, на последней стадии окисления металл содержит 5 - 8 % Сг и 0,3 -0,6 % Si. Следует заметить, что при избыточном количестве микродобавок наблюдается иной механизм, окисления. В этом случае с первых недель испытания поверхность нагревателей покрывается бархатистой окалиной [c.57]

Поскольку внутренний слой окалины образуется за счет диффузии кислорода в металле, то специальные микродобавки играют важную роль в его формировании. Обладая более высоким сродством к кислороду, чем основные компоненты сплава, они повыщают термодинамическую стабильность окисной фазы и увеличивают ее толш 1ну. Это в равной степени относится и к двойным сплавам никель-хром. Пример неблагоприятного механизма окисления показывает, что нельзя допускать образования собственных окислов микродобавок, которые отличаются высокой стабильностью, но обладают низкими защитными свойствами даже при комнатной температуре. Определение оптимального количества микродобавок не поддается расчету, поэтому этот вопрос пока решается всеми фирмами эмпирически путем трудоемких экспериментов. Следует отметить, что данные по кинетике окисления не коррелируют с долговечностью нагревателей. Не наблюдается также удовлетворительного соответствия между данными по долговечности проволоки диаметром 3,0 и 0,8 мм. [c.62]

В последнее время получила распространение теория, согласно которой образующиеся в матрице мелкодисперсные окислы элемента добавки являются местами конденсации избыточных вакансий, что предотвращает образование пор, пустот, трещин на границе металл — окалина и улучшает сцепление окалины с металлом [ 45 — 49]. Существует также мнение, что добавки влияют на диффузионную подвижность легирующих агте-ментов, образующих окислы с хорошими защитными свойствами [ 50]. [c.72]

Окалина сплава с комплексом добавок при охлаждениях местами скалывалась практачески до петалла. Однако, как показали расчеты, местное разрушение окалины не приводило к интенсификации процесса окисления и увеличению константы окисления. На обнажавшихся участках в результате скалывания окалины нарастание нового окисного сноя происходило чрезвычайно медленно. Из этого следует, что остающийся на границе металл — окалина тонкий окисный слой обладает хорошими защитными свойствами. Исследования окисленных образцов на дерива-тографе показали, что окалина при охлаждении растрескивается и отслаивается в области температур 150 - 200°С. [c.90]

Предназначен для травления низкоуглеродистых сталей в серной и соляной кислота.х, для удаления высокотемпературной окалины с поверхноспи коте.аьных сталей смеси H I-fH2S04. Защитные свойства приведены в табл. 75. [c.137]

Предназначен для травления углеродистых сталей с целью удаления окалины и ржавчины в растворах НС1, H2SO4, Н3РО4. Защитные свойства ингибитора приведены в табл. 86. [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...