Структура окалины

С изменением парциального давления кислорода может меняться тип проводимости. Так, при высоких давлениях кислорода оксид может иметь р-проводимость, а при низких давлениях этот же оксид принимает свойства п-проводимости. В таком случае дефекты структуры окалины представляют собой соответственно внедренные атомы кислорода (р-проводимость) и кислородные вакансии (и-проводимость), диффузия во внешнем слое окалины происходит преимущественно путем переноса внедренных ионов, а во внутреннем слое (около металла) путем диффузии вакансии. Это ведет к тому, что внутри окалины существуют р—п-переходы, которые и должны воздействовать на процессы переноса. [c.57]

Благоприятное влияние небольших присадок хрома на окалиностойкость чугу-нов связано с повышением степени дисперсности включений графита и плотности структуры металлической основы чугуна хром при сравнительно небольших количествах в чугуне не образует защитных окисных плен. Структура окалины при содержании хрома в чугуне до 2,5% так же, как и в нелегированном чугуне, является трехслойной и состоит из окислов железа [23]. [c.202]

При изучении структуры окалины авторы пришли к выводу, что отслаивание окалины при циклическом окислении (длительность циклов - [c.92]

Рис. 350. Структура окалины на железе после 5-ч нагрева при 1000°С

В период выдержки образца в печи при высокой температуре идет окисление его с той или иной скоростью, в зависимости от температуры нагрева печи и состава взятого металла. В процессе окисления металла происходит увеличение веса, которое даже при небольших выдержках можно заметить при тщательном взвешивании (с точностью до четвертого знака). После четвертого взвешивания опыт при данной температуре можно прекратить. Образец следует вынуть из печи, осмотреть и, если возможно, изучить состав и структуру окалины. Затем нужно разогреть печь до более высокой температуры согласно заданию. По достижении этой температуры следует опустить в тигель свежий образец того же металла и производить такие же наблюдения и записи. То же самое следует проделать и при более высоких температурах. Продол- [c.27]

При более высокой температуре (> 570°) в структуре окалины появляется третья фаза РеО, имеющая кристаллическую решетку простого куба. С появлением этой фазы в окалине начинается интенсивное окисление железа. [c.56]

Окисление металлов при нагреве в печах открытого пламени не такой простой процесс, как указывается химическими реакциями взаимодействия кислород — металл, потому что по мере образования окислов на поверхности нагреваемого металла скорость дальнейшего окисления определяется не химическими реакциями, а диффузией реагирующих компонентов в слое образовавшейся окалины и зависит от структуры этого слоя. Структура окалины, образующейся из стали данного состава, зависит от состава газовой среды, температуры и продолжительности нагрева. [c.158]

Полученные данные свидетельствуют также о том, что изменение окисляющей среды ведет к одновременному изменению состава окалины на титане (имеется в виду отклонение от стехиометрического соотношения для ТЮг) и морфологических характеристик окалины при неизменном фазовом составе. Изменение скорости окисления, по-видимому, связано с этими изменениями в структуре окалины. [c.68]

При одном и том же химическом составе и структуре окалины производительность травильного отделения определяется концентрацией кислоты, температурой раствора и степенью его перемешивания. [c.71]

Эти химические реакции вызывают изменение структуры окалины, в результате чего она легко разрушается. [c.101]

В настоящей работе было исследовано влияние на процесс окисления магния давления и состава газовой среды, чистоты металла, была изучена структура окалины на переходной стадии. [c.25]

Для выражения скорости диффузии компонентов через гетерогенные слои сложного строения, образующиеся при окислении бинарных сплавов, можно применять уравнение, по форме аналогичное уравнению (97), но в котором вместо значения коэффициента диффузии Ад будет стоять величина эффективного коэффициента диффузии ( д)э. Значение этого коэффициента является сложной функцией истинных коэффициентов диффузии и величин, определяющих структуру слоя. Таким образом, уравнение для скорости диффузии компонентов через слои окалины сложного строения будет иметь вид [c.100]

Характеристика изучаемого металла включает сведения о его химическом составе (основных составляющих и примесях), структуре (характере структуры, величине зерна, величине структурных составляющих, характере и количестве неметаллических включений), способе изготовления (литой, горячекатаный, холоднокатаный металл, его термообработка, характер и степень деформации), состоянии поверхности (наличие естественной окис-ной пленки, окалины, литейной корки, метод обработки и степень чистоты поверхности), происхождении (металл заводской плавки, опытной плавки, технология плавки). Характеристика коррозионной среды содержит данные о составе, концентрации [c.429]

Сг обеспечивает жаростойкость, а N1 — аустенитную структуру. Жаростойкие хромоннкелевые аустенитные стали содержат мало С иногда они имеют небольшое количество Т1 или N6 для устранения склонности к интеркристаллитной коррозии. Эти стали, помимо высокой антикоррозионной стойкости в агрессивных средах, обладают стойкостью к образованию окалины при работе до 900—1000° С. [c.210]

Сборка с нагревом втулки может вызвать изменение структуры материала, коробление детали и появление окалины. Сборка с охлаждением вала не имеет перечисленных недостатков, но требует организации специального технологического процесса. [c.393]

При сборке деталей по методу нагревания втулки (до 200.... ..400 °С) или охлаждении ва.ш (твердая углекислота —79 С, жидкий воздух — 196 °С) вышеупомянутые недостатки отсутствуют, ко появляются другие. В частности, недостатком метода нагревания является возможность изменения структуры металла, появление окалины и коробления. [c.396]

Качество поверхностного слоя определяется свойствами материала и технологией изготовления заготовки. Например, после горячей штамповки на поверхности заготовки будет окалина. Шероховатость поверхности заготовки, полученной холодной штамповкой, значительно ниже, чем заготовки, полученной горячей штамповкой, но ее поверхностный слой имеет наклеп. Если заготовка подверглась химико-термической обработке, ее поверхностный слой имеет иной химический состав и структуру, чем основа. [c.17]

Сборку любого соединения с натягом выполняют одним из трех способов прессованием, нагревом втулки, охлаждением вала. Прессование - наиболее дешевый и простой способ сборки. Однако при этом происходит смятие и частичное срезание неровностей контактных поверхностей, что приводит к ослаблению прочности соединения. Срезание неровностей поверхностей контакта устраняют при сборке нагреванием втулки (до 470 — 670 К) или охлаждением вала (твердая углекислота — 194 К, жидкий воздух — 77 К). Недостатком метода нагревания является возможность изменения структуры металла, коробление и появление окалины. Способ охлаждения не имеет этих недостатков, и поэтому с развитием холодильной техники он получает все более широкое распространение. Разность температур нагрева втулки или охлаждения вала должны обеспечить свободную сборку. [c.224]

При температурах выше 570°С структура окалины состоит из трех окислов РегОз, Рез04 и РеО, причем основным слоем окалины является окись РеО. Скорость окисления возрастает при переходе через эвтектоидную температуру (570°С), что является следствием более ускоренной диффузии атомов (рис. 335) сквозь простую кристаллическую решетку вюстита, кристаллизующегося, как и фазы внедрения, с дефицитом в неметаллических атомах (кислорода). [c.449]

Сложность удаления продуктов высокотемпературной газовой коррозии (окалины) обусловлена наличием в наружных слоях слаборастворимых окислов магнетита (Рез04) и гематита (FeaOg), их высокой твердостью, превышающей твердость металла, на котором они образовались. При наличии слаборастворимых пленок окислов в наружных слоях окалины и их незначительной пористости, что имеет место, например, на поверхности горячекатаных труб, процесс химического (электрохимического) растворения окалины становится продолжительным. Изучение физико-химических свойств и структуры окалины позволило установить, что процесс удаления окислов может быть существенно интенсифицирован при ускорении доступа химически-активной среды (ХАС) к слою вюстита, скорость растворения которого примерно в 20 раз превышает скорость растворения магнетита. [c.253]

Если металл может существовать в различных окислительных состояниях, то образующаяся окалина часто состоит из нескольких слоев, причем самый богатый металлом слой располагается ближе к металлу, а богатый кислородом - ближе к воздуху. На рис. 62 можно видеть структуру окалины, формирующейся на стали при t > 570 °С. Окалина, образовавшаяся ниже 570 "С не имеет слоя FeO. Аналогично на меди при высоких температурах слой ujO располагается ближе к металлу, а СиО - ближе к поверхности. Высокотемпературная коррозия наблюдается, например, в газовых турбинах (рис. 63). [c.64]

Большой интерес представляет исследование поперечного сечения окисленных образцов. Здесь можно получить информацию об изменении структуры окалины по ее толщине, а также о структуре подокисной зоны. РЭМ дает возможность получить изображения с увеличением от 50 до 10000. Этот диапазон перекрывается в значительной степени с диапазоном увеличений светового микроскопа на нижней границе и просвечивающего электронного микроскопа на верхней границе. Эффективность применения растрового электронного микроскопа значительно возрастает в сочетании с использованием рентгеновского микроанализатора (РМА), который является составной частью современных РЭМ. [c.25]

Первый вариант более вероятен, если принять во внимание наблюдавшуюся особенность окисления сплава при циклическом и непрерывном нагреве. Особенность заключается в том, что при непрерывном нагреве в первые 100 ч скорость окисления тормозится весьма медленно, а после первого же охлаждения резко замедляется и остается почти постоянной от цикла к циклу. Имеются основания полагать, что в условиях проведенных экспериментов охлаждение окисленных образцов оказывало положительное влияние на структуру окалины. Этот эффект заслуживает внимания, тем более, что он был замечен ранее при исследовании Ni- r и Fe-Ni- r сплавов типа Х20Н80, Х23Н18 и Х25Н20С2, для которых в определенных температурных интервалах скорость окисления при циклическом нагреве меньше, чем при непрерывном [ 30]. [c.104]

КИСЛОТЫ (10—25 вес.% при комнатной или несколько повышенной температуре), серной кислоты (5—25 вес.% при 50—80°С), а также смеси соляной, серной и фосфорной кислот. Скорость растворения окалины зависит при этом от ее природы и стрз ктуры. Легче всего в кислотах растворяется вюстит FeO магнетит растворяется с трудом, а гематит РегОз очень плохо. Растворение слоя окалины можно производить и электрохимическим путем при определенных значениях потенциала [360]. Магнетит и вюстит обладают в разбавленных кислотах потенциалом от + 400 до +700 мв и растворяются медленно. Однако при соприкосновении этих окислов с железом их потенциал сильно снижается и принимает значение от —180 до —230 мв, приближаясь к потенциалу железа. При этом окислы растворяются значительно быстрее, например, скорость растворения вюстита возрастает в 10—15 раз. Растворение начинается с пор и трещин. Скорость растворения и потенциал окалины связаны между собой (рис. 1.119). Вначале потенциал повышается, не достигая, однако, потенциала вюстита (который в растворе разбавленных кислот равен 550 мв), потому что через поры и трещины уже имеется контакт электролита с металлом. Далее потенциал понижается и одновременно возрастает растворение. Устанавливается коррозионный потенциал стали ф = —270 мв. В том диапазоне, в котором поляризационная кривая вюстита (при ф = 300 мв) имеет S-образ-ную форму, наблюдаются колебания потенциала [361, 362]. На прокатной ленте последовательность слоев в структуре окалины не всегда выдержана. В результате различных скоростей охлаждения слои смешаны [363]. Ниже 570° С вюстит разлагается [c.124]

Травление. В процессе производства изделий (в частности посуды) из тонколистовой стали поверхность металла многократно подвергают воздействию кислорода воздуха при повышенных температурах, результатом чего является окисление поверхностных слоев стали. Изучению состава и структуры окалины, образующейся на поверхности железа, посвящено большое количество исследований [211—213], в результате которых установлено ее трехслойное строение. Непосредственно к металлу прилегает пористый слой вюстита (FeO), не обладающий существенной прочностью связи ни с металлом, ни с внешними слоями окалины и наиболее легко растворимый в минеральных кислотах. Следующий слой магнетита Рез04, напротив, характеризуется плотным строением и прочной связью с внешним слоем гематита РезОз, а при отсутствии вюстита — и с металлом. Как MarHetHT, так и гематит растворяются в кислотах хуже, чем [c.119]

При выборе жаростойкого материала очень важно знать закон развития процесса окисления во времени в условиях данной среды, или кинетическое уравн ние, которое связывало бы основные параметры, определяющие скорость окалинообразования (время, температура, среда, содержание легирующего элемента и т. д.). Не менее важным является также знание температурной зависимости процесса окисления стали или сплава, состава и структуры окалины, а также распределение в ней легирующих элементов. г [c.43]

Наличие дефектов в структуре окалины, недостаточное ее сцепление с поверхностью труб проводят к тому, что она практически не защищает сталь от коррозии при ее контакте с водой. Более того, она может ускорить коррозию металла в порах и несплош-ностях из-за возникновения гальванических элементов, обусловленного различием злектрохимических характеристик окалины и основного металла. Катодом такого типа элементов служат участки металла, покрытые окалиной, анодом — основной метали в дефектах окалины, В дефекте окалины происходит интенсивное местное разрушение металла, что может вызвать образование язв и свищей. Наличие дефектов в окалине в 5 раз ускоряет язвенную коррозию стали в начальный период по сравнению со сталью без окалины. Через несколько лет эффект ускорения будет равен примерно 2. [c.13]

Структура окалины, образующейся из стали данного состава, зависит от состава газовой фазы, температуры и продолжнгель-ности окисления. [c.163]

Приведенное соотношение между скоростью газовой коррозии металлов и температурой может быть осложнено или нарушено, если с изменением температуры изменяется структура или некоторые, другие свойства металла или образующейся на нем оксидной пленки. В состав окалины углеродистых сталей в зависимости от температуры среды могут входить магнетит ГвзО , гематит Рег0з(при нагреве до 600 )ia вьюстит FeO (при нагреве выше 600 "С). [c.29]

Эхо-метод применяют для обнаружения грубых дефектов в слитках из различных металлов и сплавов, предназначенных для изготовления ответственных изделий. Простая форма слитка благоприятствует контролю. Однако слитки имеют крупнозернистую структуру, что требует снижения частоты и снижает чувствительность метода контроля. Слитки из углеродистой стали могут быть прозвучены на толш,ину до 1 мм при частоте 0,25— 1 МГц. Слитки из легированной стали прозвучиваются значительно хуже. Слитки из титановых и алюминиевых сплавов могут быть проконтролированы на глубину более 1 м при частоте 1 —1,5 МГц. Для обеспечения акустического контакта вдоль боковых поверхностей слитка зачищают полосы шириной 50—70 мм от окалины и других неровностей. [c.256]

После кратковременных испытаний структура покрытий не меняет своего характера. В связи с деформацией образца на металлокерамическом покрытии возникают поперечные трещины в момент разрушения образца. У стеклометаллического покрытия наблюдаются мелкие сколы. Никельфосфорное покрытие, как наиболее пластичное, деформируется совместно с образцом. Сталь ЭИ415Л не испытывалась без покрытий, так как при данных температурах, происходит интенсивный процесс окалино-образования на поверхности образцов. [c.265]

Важная роль структуры и физико-химических свойств окис-ных пленок, образующихся на поверхности образцов при низкотемпературном окислении, была отмечена в работе [.5]. Поскольку Мо312 защищается от окисления посредством образования такой же стекловидной окисной пленки 3102. и 31С и SiзN4, мон но полагать, что явление чумы связано с загрязнением окалины окислами Мо. [c.289]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...