Об уравнениях состояния железа

НАСЫЩЕННАЯ ВОЗДУХОМ ВОДА. При нормальных температурах в воде с нейтральной, а также слабокислой или слабощелочной реакцией заметная коррозия железа имеет место только в присутствии растворенного кислорода. В насыщенной воздухом воде начальная скорость коррозии может достигать 10 г/(м -сут). Эта скорость через несколько дней снижается вследствие образования пленки оксида железа, которая действует как барьер для диффузии кислорода. Стационарная скорость корро-. зии может быть 1,0—2,5 г/(м -сут) и возрастает с увеличением скорости потока. Так как скорость диффузии в стационарном состоянии пропорциональна концентрации Oj, из уравнения (2) следует, что и скорость коррозии железа пропорциональна концентрации Ог- Типичные данные показаны на рис. 6.1, а. В отсутствие растворенного кислорода скорость коррозии как чистого железа, так и стали при комнатной температуре незначительна. [c.101]

Практически у всех обычно употребляемых металлов в результате коррозии на поверхности образуются поверхностные слои из твердых продуктов коррозии (см. поле II на рис. 2.2). Для обеспечения защиты от коррозии этими слоями существенно, чтобы они были бы достаточно плотными и равномерными на всей поверхности и поэтому предотвращали бы перенос продуктов реакции между металлом и коррозионной средой. У материалов на основе железа (черных металлов) и у многих других металлов эти поверхностные слои имеют гораздо лучшую электронную проводимость, чем ионную. Поэтому катодная окислительно-восстановительная реакция по уравнению (2.9) затормаживается в гораздо меньшей степени, чем переход ионов металла через двойной электрический слой. Местом развития катодной частичной реакции в таком случае становится не только поверхность раздела металл — среда, но и поверхность раздела поверхностный слой — среда, причем продукт реакции — ион гидроксила ОН- — образуется на поверхностном слое и повышает здесь величину pH. У большинства металлов благодаря этому уменьшается растворимость поверхностного слоя, т. е обеспечивается стабилизация пассивного состояния. [c.132]

При улучшении качества воды в качестве коагулянтов используют соли алюминия и железа. В отечественной практике обычно их применяют в растворенном состоянии. В табл. 3.1 приведена растворимость коагулянтов (в пересчете на безводный продукт), а в табл. 3.2 — плотность растворов коагулянтов различной концентрации. Приведенная в этих таблицах массовая концентрация См (число граммов растворенного вещества в 100 г раствора) переводится в объемно-массовую концентрацию Со (число граммов растворенного вещества в 1 л раствора) по уравнению [c.79]

Плотность алюминия меньше плотности железа в 2,9 раза, меди в 3,3 раза. В твердом состоянии для алюминия технической чистоты (99,75% А1) она составляет 2,703 г/см , а для алюминия высокой чистоты (99,996% А1) 2,6989 г/см . В расплавленном состоянии плотность алюминия (99,75% А1) можно найти по уравнению [c.8]

Это уравнение может служить в качестве поправочного для расчетов равновесия реакций, в которых участвует растворенный в железе марганец. Полученные же выше функции М, N я АСр, характеризующие разность состояния марганца в растворе и в стандартном состоянии, могут быть отнесены непосредственно к 1Ап х%- Внесение этих функций во вспомогательную таблицу позволяет использовать для приближенного и точного расчетов равновесия любых реакций, в которых участвуют, расплавы марганца в железе. Однако следует иметь в виду, что в отличие от МПс, Мпэ, Мпу, Мпб, Мп и каждый из которых ха- [c.193]

Поскольку все функции М и N рассчитываются исходя нз стандартного состояния реагентов и поскольку с точки зрения термодинамики безразлично считать, что -твердое железо окислится сначала до закиси, а потом она растворится в железе или, наоборот, принять, что сначала твердое железо расплавится, а уж затем в расплавленном виде вступит в реакцию с растворенным в жидком железе кислородом, необходимо сочетать процесс окисления жидкого железа с предварительно имеющим место процессом плавления железа. Для последнего нами выведено уравнение, учитывающее все промежуточные полиморфные превращения [c.231]

Дли расчетов равновесия реакций с участием растворенного Б железе церия необходимы уравнения, в которых функции для растворенного церия представлены были бы как разность между данным состоянием и стандартным. [c.234]

Состояние равновесия, выражаемое уравнением (X — 1), таково, что не позволяет надеяться на очистку электролита от железа непосредственно в расплавленном состоянии для этого его необходимо перевести в водный раствор. Таким образом, задача сводится к тому, чтобы из водных растворов, содержащих соединения олова, железа и калия, по возможности извлечь олово. Эта задача сильно усложняется тем, что растворимость аналогичных соединений олова и железа очень близка. Кроме того, следует учитывать, что реактив для разделения этих элементов должен быть дешевым. По-видимому, такого разделения легче всего достигнуть, используя различную растворимость гидроокисей олова и железа, а также различные величины pH осаждения их. Как известно, зависимость pH от концентрации ионов металла, образующего гидроокись, определяется уравнением [c.148]

Как видно из уравнений реакций, при разряде и заряде удельный вес электролита не изменяется э. д. с. аккумулятора почти не зависит от удельного веса электролита и определяется в основном химическим состоянием активной массы пластин. У полностью заряженного аккумулятора э.д.с. достигает 1,7—1,85 в. При разряде током нормального режима (7 а для батарей обоих типов) напряжение под нагрузкой составляет примерно 1,25 в и падает в конце разряда до 1,1 в. Внутреннее сопротивление стартерных железо-никелевых аккумуляторных батарей при температуре электролита от —20 до +40° С примерно равно сопротивлению стартерных свинцовых батарей той же емкости. [c.47]

В отличие от этого у-железо (аустенит) образует кристаллическую решетку из элементарных кубов с центрированными гранями (см. рис. 32, а, б). Соответственно решетка называется гра-нецентрированной кубической (г. ц. к.). В нормальном состоянии радиус иона железа в кристаллической решетке может быть принят равным 1,3-10 см. Постоянная кристаллической решетки а, представляющая собой длину ребра элементарного куба, равна 2,8-10 см для а-железа (феррит) и 3,5-10 слг —для у-железа (аустенит). Эти значения, равные расстояниям между рядами атомов в идеальной кристаллической решетке железа, определены по уравнению Вульфа-Брегга из данных о дифракции рентгеновских лучей. [c.40]

Вычислить параметры Ро,, Т), определяющие такое состояние системы железо — кислород, можно, решая совместно любую пару из приведенных уравнений. Решение совпадает с эк- [c.268]

Анодное растворение железа в серной кислоте. Благодаря экспериментальным исследованиям, выполненным Франком, в условиях постоянства потенциала или плотности тока, значительно обогатились наши количественные представления об анодной пассивности. Для того случая, когда образующийся на поверхности слой является непроводником, он вывел простые уравнения, связывающие изменение потенциала со временем при постоянной силе тока и изменение силы тока со временем при постоянстве потенциала. В идеальном случае окончательное состояние должно быть одинаковым вне зависимости от примененного метода. Кривые, относящиеся к значениям силы тока и потенциала после достижения стационарного состояния, полученные этими двумя методами, действительно лежат очень близко друг к другу. Однако изменение каждой из переменных со временем различно в зависимости от того, является ли образующийся слой непроводником, ионным проводником или электронным проводником. Поскольку каждый из этих вариантов может быть исследован при постоянстве потенциала или при постоянстве силы тока, имеются шесть возможных комбинаций, но Франк не рассматривает всех их подробно. [c.756]

Здесь I — функция типа сН или /д—намагниченность насыщения при 0°К (абсолютное насыщение), х — величина магнитного момента, приходящегося на один атом ферромагнетика, и к — постоянная Больцмана. Эта формула дает качественно правильное описание зависимости 4 от Т для чистого железа, никеля и кобальта и носит название уравнения магнитного состояния ферромагнетика. [c.19]

Об уравнениях состояния железа. Рассмотренные выше модель и схема расчета использовались для исследования нестационарного движения, когда материалом ударника и мишени является железо, в котором, как известно, за ударной волной достаточной интенсивпости происходит превращение Бе Fe , а в разгрузке Fe< Fe . В невозмущенном состоянии материал находится в состоянии первой (Fe ) фазы (аю = 1). Фазовая диаграмма для железа в рГ-координатах приведена на рис. 3.4.1, где также нанесена ударная адиабата OAiA . Далее фаза Fe будет называться и отмечаться индексом как вторая фаза. [c.274]

Основная масса измерений в области сверхвысоких давлений, количество которых, в общем, невелико, выполнена сравнительным методом. В качестве эталона использовались свинец [11, 12] и железо [79], для которых строились интерполяционные ударные адиабаты, связывающие область сверхвысоких ( 10 ТПа) давлений с доступным для абсолютных измерений диапазоном давлений до 1 ТПа. Полученные результаты могут бьггь использованы для проверки моделей уравнения состояния, но ответа на вопрос о влиянии [c.374]

Макквин [275] предполагает, что показатель степени в модифицированном уравнении Холла — Петча (3.46) должен отличаться для субструктур, полученных при разных степенях деформации и разных режимах отжига [308]. Так, для сплавов на основе железа и алюминия в холоднодеформированном состоянии упрочнение изменялось пропорционально (см. уравнение (3.43)). В то же время для субструктур, формирующихся в указанных сплавах при отжигах с различными выдержками при одной и той же температуре, будет характерна и разная зависимость между плотностью дислокаций и диаметром ячейки, так как известно [275], что избыточные дислокации в стенках аннигилируют раньше, чем начинается рост ячеек. Следовательно, показатель степени, равный может наблюдаться для наклепанного материала, в котором прошел возврат [275, 308], что уже отмечалось выше. В этом плане, возможно, представляет интерес сравнить весь комплекс механических свойств субструктур в данном материале, имеющих один и тот же размер и полученных при различных режимах термомеханической обработки. Однако такие сведения в литературе отсутствуют. [c.132]

В таком поверхностном слое, связанном с промежуточной фазой, атомы твердого тела находятся в возбужденном состоянии так как даже в отсутствие внешних механических воздействий на межфазные поверхностные слои влияет поверхностное натяже ние. Однако вследствие симметрии поверхностного слоя обобщен ное уравнение Ван-дер-Ваальса, описывающее гетерогенное равно весие, не содержит членов, характеризующих поверхностный слой и, следовательно, можно использовать выводы теории гетероген ных систем, полученные без учета поверхностного натяжения Растворение металлов в электролитах вполне соответствует мо дельной схеме Гуггенгейма, поскольку, например, растворение железа проходит через стадию образования промежуточных гидро-закисных соединений железа, с которыми твердая фаза находится [c.23]

По приведенным в табл. 1-7 уравнениям [Л. 6] можно легко рассчитать потенциалы катодных [ °к] и анодных [f a] реакций и сравнить их между собой. При этом, если окажется, что к> °а, то процесс коррозии возможен если же Е =Е°а, то протекание коррозии исключается Подобные расчеты, проведенные с учетом ионного соста ва воды, т. е. входящих в приведенные в табл. 1-7 уран нения концентраций О2, Н+, 0Н и различных соедпне ний железа, можно использовать для построения диаграммы состояния системы железо—вода (диаграмма Пурбэ). [c.15]

Независимо от последовательности и детального Механиз-ма такой передачи, это означает, что, с термодинамической точки зрения, именно за счет тидратирующих молекул воды отдается во внешнюю цепь электрон, отщепляемый при анодном окислении ферро -иона в ферри-ион, и они же являются ИСТОЧ1НИКОМ одного из двух электронов, освобождаемых при переходе атома металлического- железа в состояние ферроиона по уравнению (2). Но если окисление есть отдача электронов, то, значит, первая из только что названных реакций представляет собой, главным образом, окисление гидратной оболочки, а во второй ионизующийся атом металла и возникающая вокруг него гидратная оболочка окисляются приблизительно поровну. [c.8]

Согласно уравнению (11), можно было ожидать обратного соотношения скоростей осаждения никеля и железа. Такое аномальное явление, как преимущественное выделение в сплаве железа и резкое торможение скорости выделения никеля, нельзя объяснить на основании деполяризующего действия компонентов, так как в таком случае выделение обоих компонентов должно было бы облегчаться, хотя и в разной степени. Изменение скоростей восстановления ионов никеля и железа также не может быть связано с изменением состояния ионов в растворе. В таком случае введение в раствор катионов, имеющих большой удельный заряд (например, MgS04),должно было бы увеличить скорость восстановления как ионов никеля, так и ионов железа вследствие частичной дегидратации их ионов. Однако эксперимент показывает, что скорость одной и другой реакции наоборот тормозится, так как часть ионов никеля и железа в приэлектродном слое заменяется ионами магния. [c.122]

Чтобы понять механизм окисления, приходится изучать и по мере возможности предугадывать окислительные характеристики окисных слоев для всевозможных сочетаний металл — газ. Необходимо знать состав и структуру устойчивых соединений, образующихся при таком сочетании. Так как энергетическое состояние на поверхности раздела, равно как и на всякой поверхности вообще, отлично от энергетического состояния в толще материала, на подходящей поверхности могут образовываться металлические соединения, в обычных условиях неустойчивые в толще материала. Так, никель образует только один устойчивый окисел, а именно закись никеля N 6, но на поверхности окиси алюминия АЬОз возможно образование в значительном количестве и полуторной окиси никеля N 203 то же самое относится и к образованию двуокиси никеля N 02 на поверхности ТЮ2 [1]. В таких случаях структура образующихся окислов никеля псев доморфна структуре поверхности, на которой они образуются. Закись никеля N 0, которая, как известно, в нормальных условиях кристаллизуется только в решетке каменной соли, при образовании в виде слоя на поверхности никеля может приобрести ромбоэдрическую структуру [2]. Еще об одном экспериментальном факте, который можно увязать с влиянием поверхностной энергии, сообщает Гульбрансен [3]. Вюстит РеО, обычно неустойчивый при температурах ниже 570° С, образуется при окислении железа при этих температурах в виде тонкой пленки под окалиной, состоящей из окиси железа РегОз. Чем ниже температура образования такой пленки вюстита, тем меньше ее толщина, хотя пленку удавалось обнаруживать даже при 400° С. По уравнению [c.12]

Л. Опыты Геста, Фёппля и Кармана. Гест производил опыты над тонкостенными трубами из стали, железа и медп. Этп трубы испытывались либо на одно осевое растялхение, либо на осевое растяжение вместе с внутренним гидростатическим давлением, либо на совместное действие крутящего момента и растягивающей силы. Диаметры наибольших главных кругов Мора, представляющих напряженное состояние на пределе текучести, для этих пластичных металлов оказались почти всегда равными, если не считать небольшой разницы, которая получилась особенно заметной в случае кручения (о1=с, О2=0, 03=—с). На основании этих опытов Гест сделал вывод, что условие текучести исследованных им металлов выражается линейным уравнением, связывающим —З3 и о - -Зз (од >а2>Оз) [это уравнение было приведено в гл. XV см. формулу (15.23а)]. [c.267]

В 1956 г. А. Рист и Д. Чипман опубликовали новое исследование [76], в котором на основе тщательно проведённых экспериментов и объединения их результатов с данными других исследований приводится более усовершенствованная система уравнений, позволяющая определить lg К или А2 процессов растворения графита. Рист и Чипман разбивают этот процесс на две стадии, рассматривая сначала процесс получения бесконечно разбавленного раствора со стандартным состоянием, отвечающим условию равенства активности молярной доле углерода а М =1 при Л е = 0), а затем процесс образования раствора г молярными долями углерода Л с и железа [c.223]

Металлы, растворяющие водород, могут быть разделены на две группы. К первой группе относятся металлы, для которых химические соединения с водородом не известны (железо, никель, кобальт, медь и др.). Водород абсорбируется 1ТИМИ металлами в твердом состоянии при плавлении растворимость резко повышается. Молибден, платина, алюминий в твердом состоянии растворяют очень малые количества атомарного водорода. В зависимости от состояния водорода в газовой фазе (атомарный или молекулярны11), растворимость подчи няется уравнениям (27) (28) или (29) (см. ниже). [c.70]

В нейтральной или почти нейтральной воде при обычных температурах значительная коррозия железа происходит только при наличии растворенного кислорода. В воде, насыщенной воздухом, начальная скорость коррозии может достигать почти 100 мг1дм день. Эта скорость снижается в течение нескольких дней по мере образования пленки окислов железа (ржавчины), которая служит барьером для диффузии кислорода. Скорость коррозии в стационарном состоянии может быть от 10 до 25 мг/дм -день и повышается с увеличением скорости движения воды относительно поверхности железа. Поскольку скорость диффузии в стационарном состоянии пропорциональна концентрации кислорода, то, как следует из уравнения (3), скорость коррозии железа также пропорциональна концентрации кислорода. Результаты опытов, под- [c.81]

Наблюдаемые изменения потенциала при пассивации и активации. Переход от активного состояния к пассивности также удобно проследить при помощи измерения потенциала на поверхности электрода. Для этой цели тонкая трубочка прижимается одним концом к исследуемой поверхности, а другой конец ее отводится к каломельному или водородному электроду. На железе в активном состоянии потенциал сильно отрицателен по отношению к водороду во время процесса пассивации потенциал растет, и когда начинается выделение кислорода, потенциал становится сильно положительным. В течение первой стадий процесса паосивации, когда поверхность покрывается слоем соли, наблюдаемый рост потенциала вызывается просто необходимостью провести ток через сопротивление пор в слое соли. Произведенная Мюллером экспериментальная проверка уравнения (4), которое предполагает, что действительный анодный потенциал является [c.67]

Все оксиды в условиях контакта с жидким железом, содержащим кислород, могут оставаться чистыми только в твердом состоянии, так как в жидком состоянии они, растворяя оксиды железа, образуют шлаковую фазу переменного состава. Соединения с FeO оксидов окисляющихся элементов могут образовать самостоятельную фазу более или менее постоянного состава лишь тогда, когда эти соединения выделяются в твердом состоянии. Поэтому окисление элементов с выделением продуктов реакции в самостоятельную фазу в общем виде можно представить уравнениями т[ ]+га[0]== = тО (т) или /n[ ]-l-(n-f i )[0]+ [Fe]=eFe0- [c.43]

Из уравнения (18) следует, что ионы (и электроны) в плазме возникают в основном благодаря ионизации тех атомов вещества рабочей среды, анода или катода, которые имеют наименьшую величину фион- Анализ соотношений типа (18) для-реакций распада молекул рабочей среды показывает следующее. При ЭЭО стали (в углеводородах—керосине или масле) наиболее вероятным является разрыв слабых связей С—С и С—Н, а разрыв связей С = С и С С менее вероятен. Поэтому среди продуктов разложения жидкости (0к = 6ООО К) окажется водород, ацетилен НС = СН и углерод в виде Сь Сг, Сз и т. д. Углеводородные молекулы способны захватывать электроны (обладают так называемым сродством к электрону) и становятся отрицательными ионами. При ЭЭО стали в воде также происходит распад молекул НгО, поскольку потенциал разрыва связи О—Н меньше потенциала ионизации железа. В первом приближении можно принять, что вещество плазмы находится исключительно в атомном состоянии. [c.23]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...