Напряжения в защитных пленках

НАПРЯЖЕНИЯ В ЗАЩИТНЫХ ПЛЕНКАХ И РАЗРУШЕНИЕ ЭТИХ ПЛЕНОК [c.75]

Напряжения в защитных пленках [c.12]

Рис.З. Напряжения в защитных пленках

Коррозия металлов, имеющих начальную защитную пленку или искусственную защитную пленку, часто описывается кривыми типа IV, а тип V наблюдается в том случае, когда внутренние напряжения в защитной пленке приводят к ее растрескиванию и отслаиванию от металла. [c.44]

Объем магнетита вдвое больше объема стали, из которой он получен. Поэтому окисная пленка занимает на металле противоестественно малую площадь и подвержена тем большим сжимающим напряжениям, чем значительнее ее толщина. Поскольку к тому же коэффициент термического расширения магнетита меньше, чем у стали, напряжения в защитной пленке из-за высокой рабочей температуры недопустимо возрастают при резком охлаждении металла трубы, например при быстром останове котла, что вызывает растрескивание защитного слоя. При последующем пуске котла в работу и непосредственном контакте котло- [c.15]

Напряжения в защитных пленках и разрушение этих [c.3]

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]

На поверхности углеродистой стали газовая коррозия проявляется в виде пленок окислов уже при температуре 200. .. 300 °С. С повышением температуры примерно до 600 °С в связи с образованием под действием внутренних напряжений трещин в защитной пленке скорость коррозии возрастает, оставаясь все же довольно низкой. При дальнейшем подъеме температуры скорость коррозии резко увеличивается, и образуется окалина. [c.184]

В защитных пленках на металлах по разным причинам могут возникать напряжения [c.12]

Однако, разве в некоторой степени закон не может объяснить появление механических напряжений либо в металле, либо в защитной пленке, образовавшейся на поверхности, которые в обоих случаях вызывают повреждение поверхностного слоя [c.53]

По существующим представлениям [1] условием протекания этого вида подшламовой коррозии является возникновение повреждений в защитной пленке магнетита вследствие механических или тепловых напряжений . При наличии вблизи поврежденного участка скоплений продуктов коррозии, содержащих РегОз, медь и ее окислы, возникает возможность функционирования макропары. Оголившиеся участки металла [c.60]

Рассматриваемый вопрос имеет теоретическое и практическое значение для оптико-механической промышленности в связи с тем, что формирующаяся пленка вызывает в изделии напряжения и деформации. Это может привести к изменению оптических свойств и ухудшению изображения. Теоретическое решение дает возможность исследовать напряженное состояние в любых телах, как в прозрачных, так и в непрозрачных. Экспериментальные исследования с применением оптического метода дают картину распределения напряжений в оптической детали и позволяют убедиться в годности применяемой теории. Оптики часто сталкиваются с формирующимися на поверхностях деталей пленками это и склеивающие слои в составных оптических деталях, и защитные или декоративные покрытия, и диэлектрические покрытия на металлических зеркалах, и т. п. Исследование напряжений в таких пленках должно представлять непосредственный интерес. [c.170]

Независимо от того, протекает процесс при анодном или катодном ограничении скорости коррозии, полная защита наблюдается тогда, когда местные токи на анодных участках становятся равными нулю. При этом условии в электролите вблизи анодов нет падения напряжения и измерение потенциала покажет — "а (рис. 1). Во многих случаях падение напряжения в катодной пленке намного превышает падение напряжения, связанное с прохождением местных токов и защитного тока в электролите вблизи катодов. Таким образом, ясно, что если падение напряжения при прохождении тока через катодную пленку включается в величину потенциала поляризованного катода, то потенциал металла относительно раствора, измеренный около катода, будет примерно равен потенциалу анода. Этот способ измерения дал повод предложить [2] в качестве оценки полноты катодной защиты поляризацию катодов до величины потенциала, равной потенциалу анодов в отсутствие защитного тока. [c.966]

В защитных пленках на металлах по тем или иным причинам могут возникать следующие напряжения [c.39]

Когда анионы движутся внутрь, образование полостей маловероятно наоборот, в этом случае часто можно ожидать сжимающих напряжений. Если пленки на железе, состоящие из слоев магнетита и окиси железа, сдираются с металла, они скручиваются в тугие рулоны (стр. 46), указывая на сжимающие напряжения в окиси железа, но не в магнетите. Это подтверждает предположение (возникшее независимо на различном основании), что магнетит растет при передвижении катиона, а окись железа — при передвижении аниона. Сжимающие напряжения в тонкой пленке, вероятно, делают ее более защитной, удерживая атомы необычно близко друг к другу и спрессовывая стенки некоторых трещинок. Когда же пленка достигает определенной толщины, она может разрушиться, что ослабит напряжения, но внезапно усилит скорость окисления. [c.810]

В образующихся на металлах защитных пленках могут возникать следующие напряжения [c.75]

Все эти напряжения могут вызывать механическое разрушение защитных пленок на металлах с соответствующим ухудшением или полной потерей их защитных свойств. Это вносит значительные осложнения в простейшие законы окисления металлов (рис. 47) и часто приводит к замене диффузионного контроля процесса окисления металла диффузионно-кинетическим или кинетическим контролем, т. е. к переходу от окисления металла по [c.76]

На сохранность защитных пленок на металлах влияет целый ряд факторов 1) величина и характер внутренних напряжений и внешних механических нагрузок 2) механические свойства защитной пленки, в первую очередь ее прочность и пластичность 3) сцепление защитной пленки с металлом 4) разность линейных и объемных коэффициентов теплового расширения металла и защитной пленки. [c.77]

Лучше всего сохраняются защитные пленки средней толщины (достаточно тонкие, чтобы не иметь больших внутренних напряжений, но достаточно толстые, чтобы затормозить диффузию), возникающие на гладкой поверхности металла, прочные и эластичные, обладающие хорошим сцеплением с металлом и с минимальной разницей в линейном коэффициенте теплового расширения по сравнению с металлом. [c.79]

Колебания температуры, особенно попеременные нагрев и охлаждение, увеличивают скорость окисления металлов, например железа и сталей, так как в защитной окисной пленке вследствие возникновения в ней термических напряжений образуются трещины и она может отслаиваться от металла. [c.126]

Как указывалось выше, колебания температуры при нагреве или эксплуатации металлов при высоких температурах, особенно переменные нагрев и охлаждение, увеличивают скорость окисления металлов, например железа и сталей, так как в защитной окисной пленке вследствие возникновения в ней термических напряжений образуются трещины и она может отслаиваться от металла, т. е, нарушается сохранность защитной пленки в связи с низкой ее термостойкостью. В ряде случаев термостойкость может быть повышена за счет внутреннего окисления сплава, способствующего врастанию образующейся окалины в металл. [c.136]

К внутренним факторам относятся природа металла фи-зико-химическое его состояние и структура состояние поверхности присутствие на поверхности металла первичных защитных пленок (например, окислов) и адсорбированных веществ (например, газов) механические деформации и напряжения в металле и др. [c.178]

Коррозионно-механические трещины постепенно зарождаются на металлической поверхности под влиянием локализации анодного процесса и растягивающих напряжений в отдельных ее участках неоднородностях структуры металла, дефектах защитной пленки, поверхностных дефектах (царапины, риски, риски от обработки, трещины и др.). [c.333]

Различные виды местной коррозии возникают вследствие самых разнообразных причин (крупнозернистое строение сплава, неодинаковая толщина и пористость защитных пленок, неравномерная обработка поверхности металла, наличие в сплаве включений, дифференциальная аэрация, концентрация напряжений и др.). [c.160]

В технологии изготовления оптических приборов широко используются различные виды покрытий. Это — защитные, антикоррозионные пленки поляризационные, просветляющие и отражающие покрытия. Некоторые виды покрытий непосредственно являются оптическими приборами, например, дифракционные решетки с нанесенными оптическим способом штрихами. В процессе изготовления таких оптических элементов в материале пленки возникают значительные напряжения, сильно влияющие на прочностные свойства изделий. Поэтому во всех технологических операциях предусматривают контроль остаточных напряжений. [c.113]

Развитие трещин при работе в масле не означает, что без него разрушение рабочих поверхностей замедленно. Масло образует на поверхности защитные пленки, которые устраняют непосредственный металлический контакт и уменьшают трение. При контакте через масляную пленку контактные напряжения уменьшаются, Срок службы до появления микротрещин увеличивается. [c.21]

Если выдержку в метанольных растворах осуществляли так, что защитная пленка оставалась неповрежденной, ни коррозионного растрескивания, ни наводороживания не возникало, соответственно не было и охрупчивания металла при последующем испытании на, воздухе.. Об этом свидетельствуют опыты па коррозионному растрескиванию в метанольных растворах образцов, предварительно нагруженных на воздухе. Если образцы изогнуть на воздухе при достижении напряжений 0,7 выдержать в напряженном состоянии в течение 2 ч в 10 %-ном растворе НМОз для создания на поверхности плотной бездефектной оксидной пленки, а затем поместить в агрессивный метанольный раствор, разрушения не произойдет. Если же образцы загнуть непосредственно в метанольном растворе, произойдет коррозионное разрушение. [c.79]

Подготовка порошков для напыления. Улучшение физикомеханических и защитных свойств покрытий достигается как правильностью ведения технологического процесса нанесения, так и соответствующей подготовкой порошковых полимерных материалов перед их нанесением на защищаемую поверхность. Известно, что при высоких температурах у полимеров наблюдается термоокислительная деструкция, которая неизбежна в процессе нанесения покрытия. Введение в порошки полимеров специальных стабилизаторов предотвращает термоокислительную деструкцию в процессе нанесения полимера на металлическую поверхность, а одновременное введение наполнителей способствует увеличению адгезии покрытия к металлу и снил ению внутренних напряжений в его пленке. Источником возникновения напрял ений считают уменьшение объема формируемой пленки вследствие испарения растворителей и химических реакпий термическое сжатие при высокой температуре пленкообразова-152 [c.152]

На поверхности материала, испытывающего растягивающее напряжение и погруженного в определенную агрессивную среду, должен, по-видимому, существовать небольшой анод у границ зерна или па поверхности кристалла в виде узкого вытянутого участка. И в том, и в другом случае остальная часть кристалла образует большой катодный участок. Образование анодного участка у границы зерна может быть следствием присущей ей энергии, особенно, если соприкасающиеся зерна сильно разорнентированы друг с другом или если на границе сегрегированы атомы того или иного элемента. По мере все более глубокого разъедания материала возникающие концентраторы напряжений разрывают защитную пленку на самой границе или рядом с ней, обнажая сильно анодный участок по отношению к покрытому пленкой металлу. Сегрегация атомов определенного компонента у границы зерна обедняет этим компонентом участок по соседству с границей зерна, на которой возможен разрыв защитной пленки. Такой участок слишком узок, чтобы его можно было рассмотреть и оптический микроскоп. Поэтому подобное коррозионное разъедание относят вполне справедливо к категории межкристаллитиого поражения. [c.179]

Котловая вода проникает в капиллярные щелевые зазоры между телом заклепки и поверхностью отверстия, между иакладкой и основным котельным листом, между внешней поверхностью завальцованной трубы и внутренней поверхностью очка и растекается далее потоками, выискивая путь наружу. При этом она частично испаряется за счет тепла, поступающего от газов, а также при падении давления за счет аккумулированного в ней тепла, в результате чего солесодержание и щелочность ее постепенно возрастают вплоть до выпадения кристаллов солей из раствора. Если в местах повышенной концентрации внутренние механические напряжения превышают предел текучести, то на этих местах в защитной пленке появляются трещины и едкий натр вступает в реакцию с железом. [c.168]

Характер адсорбции на отдельных кристаллйграфических плоскостях. При образовании защитных пленок может иметь значение не только плотность упаковки плоскости кристалла, но и соответствие кристаллографической структуры поверхности металла и возникающей пленки. При большом несоответствии в пленке возникают механические напряжения, приводящие к ее разрушению. Иногда кристаллографическая ориентация оказывает влияние на механизмы протекания анодного и катодного процессов электрохимической коррозии металлов. [c.327]

Экспериментально установлено, что при качении со скольжением, например сО Г,>г),г,. сл . рис. 8.8, а), цилиндры / и 2 обладают различным сопры 1 Г лс1 ем устэлости. Это объяснястся следующим. Усталостные микротрещины при скольжении располагаются не радиально, а вытягиваются в иаправлении сил трения. При этом в зоне контакта масло выдавливается из трещин опережающего цилиндра 1 и запрессовывается в треш.ипы отстающего цилиндра 2. Поэтому отстающий цилиндр обладает меньшим сопротивлением усталости. Ускорение развития трещин при работе в масле не означает, что без масла разрушение рабочих поверхностей замедлено. Во-первых, масло образует на поверхности защитные пленки, которые частично или полностью устраняют непосредственный металлический контакт и уменьшают трение. При контакте через масляную пленку контактные напряжения уменьшаются, срок службы до зарождения трещин увеличивается. Во-вторых, при работе без масла увеличивается 1 итенсивность абразивного износа, который становится главным критерием работоспособности и существенно сокращает срок слу кбы. [c.104]

Колебания температу Ш, особенно попеременные нагрев и охлаждение, увеличивает скорость окисления железа и сталей, так как в защитной окисной пленке вследствие воз-никговения в ней термических напряжений образуется тре-ЩИШ, она может отслаиваться от металла и, таким обрааон, плохо выполнять ващитнне функции. [c.17]

Однако наиболее опасным видом разрушения является коррозионное разрушение при совместном действии механических напряжений и среды — коррозионное растрескивание и коррозионная усталость. Напряжения облегчают разрушение защитных пленок и способствуют локализации разрушения в виде коррозионно-меха-нцчерких трещин. [c.44]

По своему положению в ряду напряжений свинец является довольно активным металлом. Однако он пассивируется во многих агрессивных средах (например, H2SO4, HF, Н2РО4, Ha rOj), в которых на поверхности металла образуются толстые пленки нерастворимых соединений свинца, создающих диффузионный барьер (см. определение 2 в гл. 5). Коррозионная стойкость свинца в указанных кислотах достаточна в тех случаях, когда не происходит эрозии защитной пленки за счет быстрого движения металла или кислоты. Свинец находит широкое применение, например в химической промышленности как футеровочный материал, а также для трубопроводов. [c.357]

Если задержка водородного охрупчивания связана не с переносом водорода в зону предразруше-Н1Ш, а с его проникновением в металл сквозь барьерную окисную пленку, образовавшуюся в результате взаимодействия металла со средой, то кинетика коррозионного роста трещины будет определяться условиями их образования и разрушения. Это в первую очередь касается циклического нагружения, когда от уровня коэффициента интенсивности напряжений и частоты нагружения будет зависеть плотность защитных пленок, препятствующих проникновению водорода в металл. [c.345]

Титан отличается прекрасной коррозионной стойкостью в дымящейся красной и белой азотных кислотах. Однако исследования коррозии титана под напряжением в красной азотной кислоте показали, что она вызывает коррозионное растрескивание. При полном погружении образцов растрескивание наблюдалось через 3 —16 ч, а при выдержке в парах— через несколько недель. Иногда при открывании колб происходили взрывы [ 57]. Исследование условий пирофорной реакции титана в красной дымящейся кислоте показало, что основную роль в возникновении взрывов играет соотношение концентрации содержания воды и N02-Установлено, что дымящаяся азотная кислота с содержанием менее чем 1,34 % Н2О и более 6 % N 2 Способна вызвать пирофорную реакцию при ударе и ином ее возбуждении. В данных условиях присущая титану защитная пассивная пленка при пробегании коррозионной трещины нарушается достаточно быстро. Непосредственный контакт азотной кис-лрты с обнаженной поверхностью титана. вызывает бурную реакцию окисления. [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...