Основы кинетики окисления

ОСНОВЫ КИНЕТИКИ ОКИСЛЕНИЯ [c.47]

Кинетика. Описать кинетику окисления суперсплавов на основе гравиметрических измерений достаточно сложно, из-за того, что значительные фракции совокупной окалины образуются в переходный период ее роста (продолжительность не более 2 ч), отличающийся постоянной скоростью. Нередко вслед за этим наступает период параболического роста, и его описание требует знания двух или трех констант скорости, делая простое сравнение сплавов невозможным [90—92]. Температурная зависимость первой параболической константы к J (рис. 11.14) показывает, что скорости роста [c.33]

Авторы [75] указывают, что на поверхности образцов при окислении образуется стеклообразный, прочно сцепленный с основой слой. Предварительная термообработка материала в вакууме оказывает влияние на кинетику окисления. [c.231]

В настоящем разделе приводятся краткие сведения о кинетике окисления некоторых жаростойких сплавов на никелевой и железной основах. Перечень сплавов и условия, при которых изучалась кинетика окисления, приведены в табл. 32. Уравнения окисления сплавов в интервале температур 900—1200° на воздухе и в печной атмосфере при коэффициенте избытка воздуха а, равном 0,8 и 1,5, приведены в табл. 34. [c.81]

Фиг. 60. Кинетика окисления металло-керамических сплавов на основе карбида титана [31]

На фиг. 58—60 приведена кинетика окисления металло-керамических сплавов на основе карбида титана. [c.113]

Характеризуются требования к материалам, применяемым в условиях аэродинамического нагрева, приводятся конкретные данные о строении и свойствах легких сплавов (на основе алюминия, магния и титана), жаропрочных сталей, сплавов на основе никеля и кобальта, а также некоторых редких металлов. Освещаются результаты новых научных исследований по кинетике окисления в газовом потоке, созданию специальных защитных металлических покрытий и разработке методов испытаний жаропрочных материалов, работающих при разогреве в быстро движущемся воздушном потоке. [c.748]

При взаимодействии жидких окислов с тугоплавкими металлами, как правило, происходит восстановление жидкого окисла до твердого низшего окисла и окисление металла — основы. Поэтому при рассмотрении уравнения (1) для наших систем надо выразить (статическое) через (динамическая межфазная энерги.ч). Поскольку кинетика взаимодействия жидких окислов с тугоплавкими металлами определяется диффузией металла основы через слой образующихся окислов, то в процессе растекания контактную реакцию можно считать протекающей в монослое. [c.311]

Технологический процесс аналогичен эмалированию, однако в основе его заложены отличные от эмалирования принципы. Здесь при нагревании некоторые компоненты покрытия переводятся целиком в жидкое состояние. Появление жидкой фазы способствует тому, что в защитном слое происходит химическое взаимодействие между исходными веществами. В результате этого взаимодействия образуются тугоплавкие и стойкие к окислению соединения, которые служат эффективной защитой тугоплавких металлов от разрушения при высокой температуре. Скорость образования этих соединений будет зависеть от условий обжига, поэтому изучение кинетики процесса крайне важно для практики. В настоящей работе приведены результаты детального исследования процесса наплавления и установлены некоторые закономерности зависимости свойств покрытий от условий их наплавления. [c.148]

Изучение кинетики приведенных выше реакций показывает, что скорость их существенно зависит от образования на поверхности стали защитного слоя из окислов железа. Окисление железа перегретым паром детально исследовано при его протекании целесообразно различать первичное и постоянное образование защитного слоя. Первичное образование защитных окисных пленок охватывает все процессы, которые проходят на гладкой металлической поверхности до образования сплошного слоя магнетита. На основе измерений содержания водорода в паре установлено, что эти первичные процессы заканчиваются примерно после двух дней работы котла. В течение этого периода защитные пленки продолжают постоянно расти. Процесс контролируется диффузией ион-атомов железа через слой магнетита от металла к коррозионной среде. На внешней стороне слоя магнетита эти ионы окисляются паром с образованием окислов. Поэтому слой магнетита продолжает расти со стороны пара, а не со стороны поверхности раздела железо-магнетит. Очевидно, что описанный процесс со временем должен замедляться, так как утолщение слоя окисла железа затрудняет процесс диффузии. В этот период рост толщины слоя окиси железа d пропорционален корню квадратному из времени контакта железа с паром т, т. е. подчиняется параболическому закону [c.28]

Изучение кинетики процессов окисления азота кислородом показывает также, что выход окислов азота определяется не только высокими температурами и давлением и составом исходной смеси, но еще и скоростью охлаждения продуктов реакции. На основе теоретических и экспериментальных исследований процесса [c.124]

Большинство резин плохо сопротивляется окислению под влиянием озона, кислорода и других окислительных сред. По стойкости к окислению их можно расположить в следуюш.ий ряд СКТ > БК > наирит > СКС > НК. Кривые на рис, 3.20 характеризуют кинетику атмосферного старения резин на основе различных каучуков по изменению коэффициента сопротивления старению (отношение прочности при растяжении после старения к исходной прочности) [81, с. 112]. [c.212]

Ha фиг. 5 представлены результаты исследования по кинетике абсорбции кислорода металлической основой в процессе окисления металла при 1000° на воздухе. [c.131]

Сопоставлены данные металлографических исследований с результатами изучения кинетики обезуглероживания. Сделана попытка связать некоторые особенности кинетики процесса с образованием зоны внутреннего окисления при обезуглероживающе.м окислительном отжиге. Внутреннее окисление при- водит, по-видимому, к изменению диффузионной подвижности углерода за счет удаления из металлической матрицы доли внутреннего окисления элементов неблагородной примеси, а это предопределяет существенные особенности процесса обезуглероживания сложных сплавов на основе железа. [c.120]

Представления о механизме и о кинетике процессов реакционной диффузии, в частности высокотемпературного окисления металлов, обычно строятся на основе элементарного акта, состоящего в переходе атома из одного состояния в другое через разделяющий их энергетический барьер, причем каждый отдельный атом совершает этот элементарный акт, так сказать, в индивидуальном порядке, независимо от свершений аналогичного акта другими атомами. [c.5]

Для осуществления взаимодействия по схеме 2) необходимо создать на поверхности металла реакционный слой в виде непроницаемой сплошной пленки, состоящей из окисла или окисного соединения, прочно соединенного с основой, и обладающей химическим сродством к осаждаемому материалу. Удовлетворительной прочностью связи с металлической основой обладает ограниченное число компактных окислов, например N10, СгзОз, А12О3, ЗЮа, некоторые окислы низшей валентности, например ГеО, М0О2 и др., а также субокислы. Низшие окислы и субокислы образуются и существуют в узком интервале температур. Поэтому при выборе температуры подогрева подложки необходимо учитывать кинетику окисления металла пли сплава, чтобы осуществить намеченную схему взаимодействия. [c.94]

Применению ннобня как основы или легирующего элемента в сплавах цветных металлов уделялось и продолжает уделяться большое внимание. Изучение ряда двойных и тройных сплавов на основе ниобия с добавкой практически всех элементов периодической таблицы направлено на улучшение стойкости ниобия против окисления. Например, в работе [13.3] как компоненты двойных сплавов с ниобием исследовались следующие элементы бериллий, бор, хром, кобальт, железо, молибден, никель, кремний, тантал, титан, вольфрам, ванадий и цирконий. Наилучшая устойчивость против окисления при 1000° была получена для сплавов, содержащих около 9 вес. % хрома, 5 вес. % молибдена, 15,5 вес. % титана и 5,7 вес. % ванадия. Кинетика окисления изучалась для сплавов с хромом, молибденом, титаном, вольфрамом, ванадием и цирконием [80]. [c.463]

Рис. 121. Кинетика окисления при 1200° С чистой стали марки Ст.З и с керметными покрытиями на основе АЦОз и N1

Сплав с 0,9% у при окислении на воздухе в интервале 650—1350° обладает заметно более высокой стойкостью, чем хром, вследствие образования на поверхности его окисной пленки, прочно сцепленной с основой сплава, а не отслаивающейся, как это имеет место для чистого хрома. При окислении Б кислороде кинетика окисления сплава мало отличается от кинетики окисления чистого хрома [32]. Согласно [33] при окислении на воздухе сплава с 0,7% У главным продуктом реакции является СггОз по границам зерен присутствуют включения У2О3, образовавшиеся в результате реакции между растворившимся в сплаве кислородом и иттрием. [c.794]

Фиг. 59. Кинетика окисления металло-керами-ческих сплавов на основе карбида титана [92] 1 — сплав VZ-2 2 — сплав Шг-З 3 — eплaв Ш2-12 4 — сплав Ш2-5.

Начальный период окисления чугуна имеет большое значение при обжиге чугунных эмалированных изделий, так как этот период совпадает со временем обжига. Интересно отметить, что после повторного испытания образцов в тех же условиях, но очищенных от окалины, привес образцов при 900° С уменьшается, а при 950° С значительно увеличивается (рис. 82). Аналогичные результаты наблюдались при испытании образцов с разным содержанием кремния, а также образцов, вырезанных из чугунного листа. Это подтверждает высказанное предположение о влиянии приповерхностной газовой оболочки, образующейся при выгорании углерода из поверхностных слоев чугуна. Но на чугуне с ферритной основой это влияние менее значительно, чем на образцах чугуна с перлитной структурой. Это согласуется с известными данными [151 ] о том, что скорость реакции окисления углерода, полученного в процессе графитизации перлита, значительно выше, чем углерода в состоянии графита. При этом следует добавить, что при изучении кинетики окисления холоднокатаной стали 08кп обнаружилось такое же соотношение в привесе образцов после повторных испытаний, как на чугуне с ферритной структурой. Однако по абсолютному значению привес стальных образцов значительно больше, чем чугунных, что можно объяснить повышенным содержанием кремния, тормозящим влияние газовой фазы, окружающей чугунные образцы. [c.167]

Материал и методика исследований. Применяли листовые образцы толщиной 3—15 мм и цилиндрические диаметром 20—30 мм из сталей 10, 20, 45, Х13 и Х18Н10Т. Насыщение хромом производили на глубину бсг с таким расчетом, чтобы отношение бсг к общей толщине 6 составляло от 0,16 до 0,8. Варьирование составом основы и отношением бс/бст позволило определить влияние структуры слоя на его сопротивление высокотемпературному окислению и дать рекомендации по ограничению рассасывания слоя в процессе работы. Стали хромировали в вакуумных печах МПВ-3 и ОКБ-749 при 1300— 1420 С в течение 12—20 час. Испытания на жаростойкость проводили при 900—1000° С в течение 25—300 час. Сопротивление окислению оценивали по привесу. Исследовали также кинетику окисления. Глубину слоя определяли металлографически (под микроскопом МИМ-8М), содержание хрома — спектральным эмиссионным анализом. [c.115]

Исследозаиа кинетика окисления образцов из сплавоз на основе а-1г марок СТ-1, СТ-4. СТ-5, СТ-6, СТ-7, СТ-8 и фазовый состав окалины иа них при нагревании на возду.хе в интервале 600—1000 С. [c.125]

Особенность процесса СПК - подача шихты через фурмы в массу сульфидного расплава. На основе изучения лимитирующих стадий кинетики окисления сульфидов и ошлакования оксидов железа сделан вывод о предпочтительности работы агрегата СПК с вдуванием концентрата и флюсов через фурмы совместно с кислородсодержащим дутьем. При этом получаются шлаки с минимальным содержанием магнетита ( 6 %) и, следовательно, с пониженным содержанием цветных металлов. В результате перераспределения окислительно-восстановительных реакций в зоне активного протекания процесса свинец, цинк и другие летучие элементы возгоняются, не переходя в шлаковую фазу. Поэтому отпадает необходимость возгоночной доработки шлаков. [c.263]

Наряду с экспериментальными работами С. С. Крамаренко проводит исследования механизма, кинетики и термодинамики процесса окисления высокообводненных горючих под давлением при неполном испарении воды [237]. На основе этих исследований автор предложил следующую классификацию горючих элементов в зависимости от характера поведения их в водно-газовой системе [c.289]

Новые данные по электрохимической кинетике, полученные нами, ставят под сомнение правдоподобность такого механизма, и поэтому выдвигается другая точка зрения, которая действие этого газа сводит к ускорению процесса катодной деполяризации. Оказалось, что сернистый ангидрид является мощным катодным деполяризатором. Ясно, что в зависимости от того, какой принять механизм, в основу противокоррозионной защиты должны быть положены различные принципы в первом случае следует попытаться воздействовать на реакцию окисления сернистого ангидрида до серного или повысить перенапряжение водорода, во втором же необходимо замедлить реакции восстановления сернистого ангидрида (H2SO3, HSOg"), что можно, например, достигнуть подбором соответствующего ингибитора. [c.5]

Сплавы на основе палладия, в том числе и внутрвннеокислен-ные, находят все более широкое применение в технике 1 1]. Однако, литературные сведения о кинетике внутреннего окисления и структуре диффузионных зон на палладиевых сплавах крайне скудны [2—3]. В настоящей работе приводятся результаты исследования кинетики внутреннего окисления и зон внутреннего окисления (ЗВО) следующих сплавов Р(1—5,5% N1, Рс1— —5,5% N1—10% Ag, Р(1—2,4% Ре, Р(1—15% Ре. [c.51]

Концентрация токсичных компонентов в продуктах сгорания, выходящих из цилиндра двигателя, зависит от скорости их образования и продолжительности протекания реакции. До настоящего времени отсутствуют четкие представления о механизме реакций окисления углеводородных топлив в цилиндре двигателя. В двига-телестроении наибольшее распространение получили термодинамические методы расчета равновесного состава продуктов сгорания. Рассмотрение рабочего тела в виде смеси, состоящей из 18 компонентов, позволяет на основе методов химической кинетики определить выделение токсичных составляющих при сгорании углеводородного топлива с учетом диссоциации [11,12] [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...