ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Газовая коррозия металлов в водяном паре, азоте, j серосодержащих и галогенсодержащих средах из "Защита от коррозии старения и биоповреждений машин оборудования и сооружений Т1" Эффективная защита от высокотемпературного окисления дает не только экономию дефицитных металлов, но и. позволяет в ряде случаев повысить эксплуатационные параметры установок и машин. [c.389] Особый вид высокотемпературной коррозии возникает при эксплуатации энергетических и двигательных установок, работающих на серу содержащих топливах. В этом случае коррозионный процесс сопровождается образованием на поверхности металла жидких сульфидных и сульфатных пленок, развитие коррозии ускорено. [c.389] Физико-химические свойства окалины — продукта газовой коррозии — значительно влияют на кинетику процесса. При образовании плотной бездефектной окалины ход процесса определяется миграцией компонентов газовой фазы и (или) металла (сплава) сквозь нее. При этом скорость процесса в связи с увеличением толщины окалины со временем уменьшается. [c.389] Наконец, при образовании макродефектов в окалине газовая коррозия носит неравномерный характер. Макродефекты в пленках — результат действия внутренних и внешних напряжений —нарушают сплошность пленки. Наиболее распространенные типы макродефектов пленок1 местное вздутие, образование мелких пузырей, скалывание части многослойной пленки, отслаивание пленки, трещины. [c.389] Реальные конструкции работают в условиях сложнонапряженного состояния, причем в ряде случаев внешние нагрузки знакопеременны. Образование указанных выше макродефектов — следствие действия внутренних и внешних напряжений, что приводит к развитию процессов локальной газовой коррозии и увеличению ее средней скорости. [c.392] Таким образом, образование оксида возможно при давлении кислорода, превышающем равновесное, определяемое уравнением (5). Это требование равносильно условию А2т о и удовлетворяется практически для реакций взаимодействия всех металлов с кислородом при суб-атмосферных давлениях кислорода, за исключением золота. [c.393] Приходящийся на 1 ион металла — концентравии межузельных ионов V — разность потенциалов г на внутренней и внешней границах пленки. [c.396] Л в (10) отличается по смыслу от константы параболического окисления для случая толстых пленок где== EkIj8nne yf е — диэлектрическая постоянная оксида е—заряд электрона k — постоянная Больцмана], описываемого теорией Вагнера. [c.396] Приближенное интегрирование (13) приводит к уравнению (9), подтверждаемому в опытах по окислению меди, тантала, бария и других металлов при низких температурах. [c.396] Изложеннке теории роста тонких пленок на металлах базируются на различных моделях и постулатах, оправдываемых в ряде случаев в тех или иных пределах толщин пленок. На кинетические закономерности их роста сильное влияние оказывают тип проводимости, вид зависимости скорости дрейфа ионов или вакансий от напряженности поля, характер лимитирующей стадии процесса (например, образование катионных вакансий на границе оксид—кислород или их исчезновения на границе оксид—металл и т. д.). Этим объясняется отсутствие единой непротиворечивой теории роста таких пленок. [c.397] Практическая реализация направления жаростейкого легирования ограничена в силу следующих причин , концентрация легирующей добавки должна быть, как правило, невелика в силу ограниченной растворимости компонентов квазибинарных систем оксидг—оксид распределение легирующих катионов в окалине должно быть равномерным, а характер разупорядочения и тип проводимости оксида должен быть не изменен по глубине слоя. Последнее условие предполагает конгруэнтное окисление сплава. На практике из-за различий в сродстве компонентов сплава к кислороду и их различной диффузионной подвижности в сплаве и окалине выполнение этого условия скорее исключение, чем правило. [c.400] Данные по влиянию легирования на жаростойкость металлов, согласующиеся с выводами из теории Вагнера, приведены в табл. 14.2. [c.400] В случаях, когда п в модели (20) принимает значения больше 2, процесс окисления сопровождается либо изменением структуры оксидной пленки, например, в связи с ее спеканием, либо образованием зон твердого раствора кислорода в металле (окисление титана и циркония). Газовая коррозия может носить равномерный или локальный характер. Равномерная коррозия характеризуется степенью и интенсивностью процесса. При этом степень коррозии определяется изменением массы металла и глубиной коррозии (ГОСТ 21910—76). [c.401] Аналогичным образом определяют остальные характери-стики средней скорости коррозии. [c.402] С помощью параметрических диаграмм можно получить значения 7, А для различных температур и времен эксплуатации. Эти диаграммы строят на основании серии экспериментальных изотерм окисления. [c.403] Вернуться к основной статье