Окисление начальное

Как происходит окисление Начальная стадия окисления стали — чисто химический процесс. Но дальнейшее течение окисления — уже сложный процесс, заключающийся не только в химическом соединении кислорода и металла, но и в диффузии атомов кислорода и металла через многофазный [c.449]

Как происходит окисление Начальная стадия окисления стали есть чисто химический процесс. Но дальнейшее течение окисления является уже сложным процессом, заключающимся не только в химическом соединении кислорода и металла, но и в диффузии атомов кислорода и металла через многофазный окисленный слой. При плотной окисной пленке скорость нарастания толщины окалины определяется скоростью диффузии атомов сквозь окалину, что, в свою очередь, зависит от температуры и строения окисной пленки. [c.320]

Безвозвратные потери металла от коррозии и истирания за срок службы металлических конструкций принимаются равными по СССР 8% от начальной массы металла, что в 1962 г. составило 1,6 млн. т, а безвозвратные потери металла в процессе металлообработки от кислотного травления металла, окисления металлических отходов и неполного сбора окалины в том же 1962 г. составили 1 млн. т [c.9]

Рис. 25. Начальная стадия окисления алюминия во влажном кислороде при 25° С (логарифмический закон роста окисной пленки)

Логарифмический закон роста окисной пленки (80) для случая контроля процесса окисления металла переносом электронов через окисный слой путем туннельного эффекта был получен впервые П. Д. Данковым (1943 г.). П. Д. Данков полагал, что в начальной стадии окисления туннельный эффект настолько [c.55]

На начальной стадии окисления чистого металла образуется компактная однослойная окалина, плотно прилегающая к окисляющемуся металлу. Этот процесс описывается во времени параболическим законом, что определяется диффузионным механизмом процесса. По мере протекания процесса толщина слоя окалины достигает определенной критической величины, при которой потеря металла на границе металл—окалина не компенсируется более пластической деформацией окалины. [c.74]

Рис. 83. Зависимость Ig = f /Т) для окисления магния / — прокатанного магния в кислороде 2 — литого магния в сухом воздухе (начальная стадия) и прокатанного магния в сухом воздухе 3 — литого магния в сухом воздухе (конечная стадия)

Высокая стойкость циркония в деаэрированной горячей воде и паре представляет особую ценность при использовании в ядер-ной энергетике. Металл или его сплавы, как правило, заметно не разрушаются в течение длительного времени при температурах ниже 425 °С. Характерно, что скорость коррозии невелика в некоторый начальный период. Однако после определенной продолжительности контакта (от минут до нескольких лет — в зависимости от температуры) скорость коррозии резко возрастает. Как отмечают, это явление наблюдается на чистом и содержащем примеси цирконии после того, как потери металла достигают 3,5— 5,0 г/м . Аналогичное повторное ускорение окисления может происходить при еще больших потерях металла [55]. Если цирконий содержит примеси азота (>0,005 %) или углерода (>0,04 % то эти процессы протекают при более низких температурах [56 Негативное влияние азота ослабляют, легируя металл 1,5—2,5 % олова и уменьшая содержание железа, никеля и хрома. Такие сплавы называют циркалоями (см. выше). [c.380]

Обезжиривание 252, 253 Обесцинкование 28, 332—334 Обработка воды 278 сл. гидразинная 275, 276 добавлением ингибиторов 287 сл. добавлением щелочи 285 сл. котловой 284—288 силикатная 279 сульфитная 275, 291 удалением газов 285, 291 Окалина 188, 191, 203, 253 Окисление 188 сл. внутреннее 203 железа 204—206 катастрофическое 200 меди 202, 203 начальные стадии 189— 191 сплавов железа 204 сл. теория Вагнера 194— 196 уравнения 191—194 ускоренное 200 Оксидирование 246, 247 Оксиды металлов 192, 196, 199 Олово 239—241 [c.452]

Процесс воспламенения всегда предшествует горению. Реакции окисления горючей смеси, помещенной в сосуде, происходят и при невысоких температурах, но они протекают медленно и, например, горючая смесь при комнатной температуре и при атмосферном давлении может храниться в сосуде как угодно долго, так как тепло, выделяемое при реакциях, будет теряться в окружающую среду и смесь будет находиться в состоянии теплового равновесия. Если начальную температуру смеси [c.228]

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]

После начальной стадии окисления на поверхности металла продолжается рост оксидной пленки. От свойств непрерывно нарастающей оксидной пленки в ходе коррозии во многом зависят характер и скорость окисления металла, так как пленка является слоем, защищающим металлическую поверхность от непосредственного контакта с окружающей средой. [c.47]

Последняя формула установлена исходя из предположения, что в начальный момент коррозия протекает в кинетической области и со временем приближается к основной стадии процесса, что характеризуется показателем степени окисления по. [c.95]

Для длительной защиты металла от окисления в среде горячих газов крайне важно, чтобы защитное поверхностное покрытие сохраняло свои начальные свойства и под воздействием высоких температур не претерпевало физических и химических изменений. [c.20]

Таким образом, диффузия кислорода в технологических покрытиях на начальных стадиях нагрева идет ускоренно по сквозным дефектам, а затем через расплав по объемному механизму. Окисление, загрязнение кислородом поверхности сплавов титана, ниобия может иметь место в результате взаимодействия покры- [c.176]

В [1 ] показана связь структурного подобия фаз дисилицидов и одной из кристаллических модификаций ЗЮз — а-кварца с механизмом окисления силицидных покрытий на молибдене. В данной работе эта связь рассматривается в рамках аналитического описания начальных участков изотерм окисления силицидных покрытий на молибдене. [c.8]

Результаты исследования кинетики окисления можно описать следующим образом. При температуре 500 °С и давлениях кислорода 10" , 10" , 1 мм рт. ст. изменения массы образцов со всеми типами покрытий в течение 100 ч практически не наблюдается. При температуре 800 °С после начального периода, когда масса образца несколько увеличивается или уменьшается, изменения массы образцов со всеми типами покрытий практически не происходит (уменьшается незначительно). [c.198]

Первоначально, в течение до 5—10 ч окисления, масса образцов с двухслойным покрытием типа I, II увеличивается, а с однослойным типа III при давлениях 10 , 10 мм рт. ст. и типа IV при всех давлениях уменьшается. Масса образцов с покрытием типа III при давлении 1 мм рт. ст. после начального увеличения массы (5 ч) [c.199]

В процессе окисления образцов при температуре 1400 °С и Давлении кислорода 10 мм рт. ст. (рис. 2) наблюдается убыль массы образцов. При давлениях кислорода 10 , 1 мм рт. ст. после увеличения массы образца в начальный период окисления (5—30 ч) происходит ее убыль. [c.199]

Зарождение усталостной трещины произошло от отверстия под штифт крепления лопатки. Начальная зона излома, прилегавшая к отверстию под штифт, глубиной около 5 мм имела фиолетовый цвет, а далее излом имел золотистый цвет окисления. Граница зон с разным окислением излома в виде уступа указывала на смену режима нагружения диска или на изменение условий напряженного состояния диска в зоне развития трещины. И в том, и в другом случае трещина на указанной границе должна была остановиться на некоторое время, что и обусловило формирование уступа в изломе. [c.526]

Очаг разрушения лопатки располагался у выходной кромки со стороны корыта, тогда как у всех остальных шести лопаток очаги усталостных трещин находились на спинке пера, как и лопатки, представленной на (рис. 11.24а). У сильно окисленной лопатки по месту очага разрушения не было концентраторов напряжения в виде механических повреждений или дефектов обработки, однако вблизи выходной кромки со стороны спинки пера, т. е. с противоположной стороны от очага разрушения, имелись следы пластической деформации материала от воздействия на лопатку постороннего предмета. Аналогичные, но более интенсивные следы пластической деформации материала имели место и у остальных шести разрушенных лопаток, но располагались они со стороны спинки пера в зоне очага усталостной трещины. Такие же следы пластической деформации со стороны спинки имелись и на всех неразрушенных лопатках X ступени КВД. На части лопаток были выявлены начальные усталостные трещины протяженностью до 2 мм, расположенные в тех же зонах, что и трещины у шести указанных лопаток. [c.610]

Установление преемственности различных механизмов анодного окисления — начального селективного растворения, равномерного растворения, псевдоселективно1го растворения и селективного растворения с фазовым превращением в поверхностном слое. Рассмотрение процессов селективного растворения и электрохимического сплавообразования (катодного внедрения металла в металл) с единых кинетических позиций. 1 [c.194]

Как происходит окисление Начальная стадия окисления стали — чисто химический процесс. Но дальнейшее течение окисления — унсе слож- [c.339]

Истинная причина того, почему свинцовые и кальциевые соли некоторых соединений могут замедлять коррозию, не может быть названа с уверенностью, однако можно предположить, что на слабых точках невидимой окисной пленки в этом случае относительно растворимые закисные соли железа удерживаются вблизи поверхности до полного перехода их в окисное состояние, в результате чего слабые точки залечиваются. В отсутствии ингибитора относительно растворимые соли закиси железа диффундируют через пленку в раствор и образуют ржавчину в результате окисления и гидролиза на достаточно большом расстоянии от поверхности. Возможно, что двуосновные кислоты адсорбируются и затем удерживают закисные ионы железа либо в виде закисных солей таких кислот, или в виде свободных адсорбированных соединений, в результате чего окисление до окиси железа происходит очень близко к поверхности металла. Мэйн и Ван Руйен предполагают, что катионы свинца и кальция могут являться катализаторами окисления начальных закисных соединений железа и, таким образом, облегчать залечивание образованной на воздухе окисной пленки. Против этого объяснения говорит тот факт, что свинцовые мыла при условии отсутствия хлоридов замедляют коррозию алюминия [28]. [c.503]

Предварительная деформация может влиять на окисление стали при температурах, не превосходяш,их температуру возврата или рекристаллизации. Установлено, что предварительная деформация металла несколько ускоряет окисление в его начальной стадии вследствие повышенной энергии металла и влияния на структуру образующейся первичной окисной пленки, а растягивающие напряжения увеличивают возможность протекания местной, в частности межкристаллитной, коррозии. [c.140]

Чем тщательнее обработана поверхность стали, тем меньше скорость ее окисления. Зто обусловлено не только различием истинных начальных поверхностей окисляющегося металла, но и худшей сохранностью защитных пленок на неровных поверхностях, а также увеличением микрогетерогенности окисной пленки на этих поверхностях, что ухудшает ее защитные свойства. [c.140]

Структура и состояние псверхности металлов незначительно влияют на ход газовой коррозии. Ш начальной стадии окисления несколько меньшус скорость коррозии имеют чисто обработанные металлы. [c.15]

Для смазывания турбин, электрических генераторов и других машин, которые требуют длительной работы без смены масла, применяют турбинные масла. Они характеризуются высокой стойкостью против окисления, низкими начальными кислотностью и зольностью, отсутствием механических примесей и высокой скоростью деэмульсации. [c.145]

Влияние аэрации на подземную коррозию обобщено Романовым [7] В хорошо аэрируемых грунтах скорость питтингообра-зования быстро падает от высоких начальных значений, вследствие окисления железа и образования на поверхности металла гидроксида железа, обладающего защитными свойствами и снижающего скорость питтингообразования. С другой стороны, в плохо аэрируемых грунтах начальная скорость питтингообразования снижается очень медленно. В этом случае неокисленные продукты коррозии диффундируют вглубь почвы и практически НС защищают металл от дальнейшего разрушения. Агрессивность почвы влияет также на наклон кривой зависимости глубины пит-тинга от времени. Так, даже в грунтах с хорошей аэрацией избыточная концентрация растворимых солей будет препятствовать об- [c.182]

Для относительно тонких защитных пленбк, образующихся на начальных стадиях окисления или при низкотемпературном окислении, показано, что [c.193]

Это уравнение называют логарифмическим. Соответственно, график, построенный в координатах у — g t + onst) или у — — Ig t (при t > onst) имеет вид прямой линии. Логарифмическое уравнение, впервые полученное Тамманном и Кестером [11], отражает поведение многих металлов (Си, Fe, Zn, Ni, Pb, d, Sn, Mn, Al, Ti, Та) на начальных стадиях окисления. Вначале справедливость этого уравнения ставилась под сомнение. Были сделаны попытки вывести уравнения на основе предположений о существовании специфических свойств оксидов, таких как наличие диффузионных барьеров и градиентов ионной концентрации и других. Эти предположения не получили экспериментального подтверждения. С другой стороны, было показано, что логарифмическое уравнение можно вывести из условия, 4TQ скорость окисления контролируется переходом электронов из металла в пленку продуктов реакции, причем эта пленка имеет пространственный электрический заряд во всем своем объеме (7, 12]. Преобладание заряда, обычно отрицательного, в оксидах вблизи поверхности металла, подобно электрическому двойному слою в электролитах, было установлено экспериментально. Таким образом, любой фактор, изменяющий работу выхода электрона (энергию, необходимую для удаления электрона из металла), например ориентация зерен, изменения кристаллической решетки или магнитные превращения (точка Кюри), изменяет скорость окисления, что и наблюдалось в действительности [13—15. Когда толщина пленки превышает толщину пространственно-заряженного слоя, определяющим фактором обычно становится скорость диффузии или миграции сквозь пленку. При этом начинает выполняться параболический закон, и ориентация зерен или точка Кюри перестают оказывать влияние на скорость окисления. Исходя из этого, можно сказать, что в начальной стадии оксидная пленка на металлах [c.193]

Изменение внутренней энергии в ходе химической реакции может проявляться только в виде теплоты или в виде работы. Так, результатом реакции гремучего газа после выравнивания температур будет отдача теплоты окружающей среде. Это термодинамический процесс. Если же эту реакцию осуществить в цилиндре двигателя, то водяной пар соверщит, воздействуя на порщень, определенную работу. Взяв состояние смеси до сгорания за начальное и состояние водяного пара после расширения в цилиндре за конечное, будем иметь дело с чисто термодинамическим процессом взаимодействия с окружающей средой. Таким образом, химическая реакция может рассматриваться как термодинамический процесс. Из химических процессов для авиационных специалистов наибольший интерес представляют реакции горения (процесс окисления топлив), ибо выделившаяся в процессе горения теплота в двигателях может быть преобразована в механическую работу. [c.192]

Кислородная резка — процесс сгорания металла в струе кислорода. Процесс резки начинается с нагрева металла в начальной точке раза до температуры, достаточной для воспламенения в кислороде с помощью подогревающего пламени, затем на нагретое место направляют струю чистого кислорода, который принято называть режущим . Режущий кислород вызывает интенсивное окисление верхних слоев металла, которые, сгорая, выделяют дополнительное количество теплоты и нагревают лежащие ниже слои металла, в результате чего процесс горения металла в кислороде распространяется по всей толщине металла. Образующиеся при сгорании металла оксиды увлекаются струей режущего кислорода и выдуваются ею из зоны реза. Кислородная резка применима лишь для тех металлов, у которых температура воспламенения ниже температуры плавления температура плавления оксидов металла ниже температуры плавления самого металла оксиды жидкотекучи количества теплоты, выделяющейся при сгорании металла в кислороде, достаточно для поддержания непрерывного процесса резки малая теплопроводность. Этим условиям удовлетворяют железо и малоуглеродистые стали. Для резки легированных сталей применяют кислородно-флюсовую резку. Флюс (порошок железа) сгорает в струе кислорода и повышает температуру в зоне реза настолько, что образующиеся тугоплавкие оксиды остаются в жидком состоянии и, будучи разбавлены продуктами сгорания железа, дают жидкотекучие, легкоудаляемые шлаки. [c.60]

Хорошие защитные свойства имеет сплав железа с никелем. При взаимодействии оксидов железа с NiO образуется шпинель, чему соответствует стехиометрический состав NiFe04, а нестехио-метрический состав имеет формулу ЫьРез а 04. Здесь, в начальной стадии коррозии происходит, в основном, окисление железа, приводя к постепенному обогащению никелем границы раздела между сплавом и оксидом и тем самым подавляя образование FeO, а также усиливая возникновение шпинели. [c.66]

Другим важным средством повышения жаростойкости является обеспечение цостоянного химического состава покрытий. Известно, что химический состав защитного покрытия может измениться либо в результате взаимодействия с газовой средой, либо за счет взаимодействия с основным металлом. Химическое разрушение покрытия газами предотвращается при образовании сплошной газонепроницаемой пленки в пограничном слое покрытие—газ. Такой слой образуется, например, при нагревании на воздухе дисилицида молибдена [5], на поверхности которого в начальной стадии окисления образуется стекловидная пленка кремнезема, изолирующая силицид от газовой среды. Иногда для предотвращения миграции атомов газообразных окислителей на поверхность покрытия наносят тончайший слой стекловидного материала, обладающего высокой вязкостью [6]. Предотвратить же взаимодействие защищаемого материала с покрытием при высоких температурах практически невозможно. [c.20]

В работе [3] приведены результаты более подробных исследований как процесса силицирования молибдена, так и начальной стадии окисления его дисилицида при повышенных температурах там же высказаны предположения о процессе силицирования и механизме окисления Мо312. [c.305]

На начальной стадии окисления, при непосредственном доступе кислорода к поверхности дисилицида происходит реакция образования окислов компонентов (ЗЮа и УОз), которые образуют эвтектическое стекло, затрудняющее доступ кислорода к поверхности. Это приводит в дальнейшем к основной реакции преимущественного окисления кремния и образованию под окисной пленкой низшего силицида W6Siз. Скорость этой реакции при малых толщинах окисной пленки, по-видимому, зависит от скорости диффузии атомов кремния в решетках дисилицида и низшего силицида. Испарение окисла вольфрама приводит к изменению состава окисной пленки и к кристаллизации избытка ЗЮ2. [c.310]

На начальной стадии формирования покрытий в окисленной среде происходит окисление как покрытия (MoSia) с образованием вокруг частиц окисных пленок, так и поверхностного слоя подложки (Nb). Характер образующихся окислов определяет возможность формирования покрытия в воздушной или инертной среде. Для формирования напыленных покрытий на воздухе необходимо, чтобы окисные пленки, образующиеся на подложке, имели прочное сцепление с основой, а окисные пленки самого покрытия обладали способностью залечивать поры в покрытии. Учитывая эти требования к окисным пленкам, при нанесении покрытий из MoSij на ниобий необходимо было решить две задачи 1) придать поверхности ниобия способность образовывать при окислении прочно сцепленную с основой стеклообразную или кристаллическую окисную пленку, так как сами окислы ниобия не обладают хорошим сцеплением с основой 2) устранить пористость в покрытии. [c.109]

Поиск путей устранения газопроницаемости напыленных покрытий в настоящее время является предметом обсуждения многих исследователей. В работе [1] указываются такие методы, как спекание, пропитка, напыление термореагирующих порошков (NiAl), введение стеклообразных и легкоокисляющихся компонентов. Авторы отмечают, что введение стекловидного составляющего из полуколлоидного раствора обеспечивает создание стеклянной пленки на поверхности каждой частицы, что позволяет получать плотные газонепроницаемые покрытия. Однако этот метод является трудоемким и может создавать избыток стекла (10—20%). Нам представляется целесообразным изысканий условий получения стекол из исходных компонентов в процессе формирования покрытия, т. е. на начальной стадии высокотемпературного окисления. [c.109]

В начальной стадии испытания таких покрытий в окислительных средах при высоких температурах протекают сложные физикохимические процессы. Происходит окисление как покрытия Мо312—В с образованием легкоплавкого боросиликатного стекла (ЗЮг—В2О3), которое легко заполняют имеющиеся поры, так и поверхности борированных образцов из ниобия с образованием стекловидных боратных пленок. [c.111]

Отмечено два этапа окисления сплавов с эмалевыми покрытиями. На начальных стадиях нагрева окисление идет за счет кислорода, проникающего к поверхности сплавов из атмосферы через сквозные поры в неоплавленных покрытиях, а после оплавления последних — через тонкий слой силикатного расплава [1]. В случае жаростойких эмалей и других наплавленных покрытий диффузию атмосферного кислорода к сплавам замедляют твердые или весьма вязкие слои [2, 3]. Широкие возможности для исследования сопротивления покрытий диффузии атмосферного кислорода открывает метод изотопных индикаторов [4—5]. [c.173]

При более высоких давлениях кислорода 10" , 1 мм рт. ст. на поверхности (Мо, W)53iз оксид ЗЮ2 образуется в большем количестве, формируя защитную пленку, и в начальный период окисления наблюдается увеличение массы образца. При циклических медленных охлаждениях и нагревах в покрытии возникают трещины. В трещинах из-за пониженного давления кислорода происходит образование и испарение монооксида ЗЮ, а также оксидов молибдена и вольфрама. Оксиды молибдена и вольфрама, образующиеся в процессе нагрева и охлаждения, приводят к расклиниванию трещин и росту их в глубь покрытия. Монооксид ЗЮ, а также оксиды молибдена и вольфрама, образующиеся и испаряющиеся при высокой температуре, приводят к увеличению поперечного размера трещин. В результате этих процессов окисление образцов сплава сопровождается убылью их массы. [c.201]

Близко к этому виду коррозии растрескивание в бурой дымящейся азотной кислоте, содержащей > 2 % N02- И в этом случае основной фактор разрушения — нарушение защитной оксидной пленки. При реакции активной поверхности со средами, обладающими сильными окислительными свойствами, вследствие большого экзотермического эффекта реакции окисления не ограничивается поверхностью, а распространяется на более глубокие слои. Интенсивность реакции и соответственно величина теплового эффекта настолько велики, что приводят не только к образоЕ нию хрупких оксиднЪ>х слоев, содержащих большое количество трещин и не способных затормозить дальнейшее окисление, но и вызывают воспламенение металла (пирофорная реакция). В начальной стадии на поверхности металла возникает осадок тонкодисперсного титана, в результате чего даже при небольших ударах или при трении может произойти взрыв. [c.85]

Визуальный анализ раскрытых изломов дисков по трещинам показал, что они зарождались на поверхности одного или нескольких крепежных отверстий в ступице со стороны центрального отверстия и развивались в радиальном направлении к центральному отверстию (рис. 10.6). После прорастания трещины на всю толщину перемычки между крепежным и центральным отверстиями дальнейшее развитие трещин происходило в направлении обода диска с опасностью его разрушения по радиальному сечению. На участке перемычки, расположенной между отверстиями под болт крепления дисков к валу турбины и центральным отверстием дисков, изломы окислены на большей части до золотисто-серого цвета, а их строение на всей поверхности характеризуется внутризерен-ным ростом трещины, типичным для усталостного разрушения жаропрочных сплавов. У поверхности отверстия под болт, вблизи переднего торца ступицы, у каждого диска имеется зона наиболее интенсивного окисления поверхности, указывающая на длительный период развития трещины, а также свидетельствующая о том, что начальный этан разрушения связан с развитием в диске несквозной поверхностной трещины полуэллиптической формы (см. рис. 10.6 ). [c.543]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...