Межкристаллитная поверхности

При разборе места цепных реакций в катализе заслуживают внимания и процессы приготовления катализаторов и их изменения во время работы. Для твердого тела и его поверхности число типов активных форм, могущих участвовать в цепных реакциях, гораздо больше, чем для газа и раствора. В решетке реального твердого тела имеются различные нарушения идеального порядка. Это пустые места — пробелы Френкеля и Шоттки, которые в сложном теле могут быть нескольких типов, ионные пробелы по определенным элементам кристаллической решетки, свои атомы, внедренные в междоузлия, дислокации, чужеродные атомы в твердом растворе. По пробелам и междоузлиям происходят перемещения частиц, образующих решетку, при диффузии, фазовых превращениях и реакциях с газами и твердыми телами. Пробелы и атомы в междоузлиях являются активными центрами многих химических реакций. Они перемещаются на один атомный шаг при заполнении их соседними атомами. Повторение создает эстафетные цепи в решетке, которые встречаются уже в простейших процессах самодиффузии и очень типичны для более сложных процессов в твердых телах. При этом возможно образование и обрыв центров на внешних и межкристаллитных поверхностях, их размножение и уничтожение. Это же относится к первичным стадиям таких химических процессов, как обезвоживание кристаллогидратов и гидроокисей. Распространение таких цепей связано с затратой сравнительно больших энергий активации. Во время реакции концентрация пробелов [c.374]

Когда ударная волна достигает твердого взрывчатого вещества, состоящего из кристаллического порошка, то она первоначально вызывает очень сильный разогрев, обусловленный сжатием и трением в местах соприкосновения кристаллов. Если это нагревание вследствие низкой температуры или малого количества горячих газов в детонационной зоне имеет преобладающее значение, то распределение кристаллов взрывчатого вещества по их размеру может оказать сильное влияние на легкость распространения детонации в последовательных слоях взрывчатого вещества. Были выдвинуты аргументы чисто геометрического характера, показывающие, что в смесях зерен различного размера степень нагревания ударной волной межкристаллитных поверхностей может уменьшиться, , что затруднит возникновение детонации. Вопрос о влиянии размера кристаллов был рассмотрен [9] в связи с эффектом смешения кристаллов различного размера в таких взрывчатых веществах, как пикрат аммония. Нагревание межкристаллитных поверхностей в твердых телах может существенно повлиять на превращения, происходящие в этих телах при детонации с малой скоростью (см. выше). [c.383]

По таким же причинам термин коррозионное растрескивание является неудачным для описываемого явления в полиолефинах в отличие от термина сезонное растрескивание , применяемого для металлов и связанного с эрозией по межкристаллитным поверхно-стям ° Необходимо, однако, отметить, что у металлов наблюдается растрескивание, подобное тому, которое бывает у полиэтилена оно связано с поверхностно-адсорбционными явлениями и не сопровождается коррозионно-химическими процессами [c.335]

Внедрение отдельных молекул илн групп молекул жидкой среды в микротрещины поверхностей трения, или по межкристаллитным плоскостям поверхностей трения приводит к облегчению микро-пластических деформаций поверхностных слоев, облегчению процессов диспергирования и т. п., что в свою очередь приводит к улучшению прирабатываемости трущихся пар, снижению сил трения и износа. [c.59]

Питание котлов-утилизаторов должно быть бесперебойным. Для этого необходимо иметь всегда в рабочем состоянии резервные насосы. Недостаточная очистка воды, питающей котел-утилизатор, приводит к образованию накипи на стенках труб котлов, к появлению межкристаллитной и электрохимической коррозии. Ввиду плохой теплопроводности накипи и недостаточного охлаждения металла в местах ее отложения возрастает температура стенок дымогарных труб и появляются местные перегревы, приводящие к деформации и даже к разрыву труб. При увеличенной концентрации солей и щелочей в питающей воде, в металле котла в местах местных механических перенапряжений (поверхность развальцовки труб в решетке) может возникнуть так называемая межкристаллитная коррозия. [c.43]

Первый вид взаимодействия в зависимости от сохранности образующейся окисной пленки на поверхности твердого металла может сопровождаться как увеличением, так и уменьшением массы металла, а иногда иметь межкристаллитный характер (аустенитные хромоникелевые стали при 750° С в жидком натрии с 0,5% кислорода). [c.145]

Обезжиренные и просушенные образцы с классом шероховатости поверхности не ниже V7 по ГОСТ 2789—59 подвергают испытанию на склонность к межкристаллитной коррозии по одному из приведенных в табл. 69 методов (А, АМ, В, Д) [c.452]

По окончании испытаний в растворах по методам А, АМ, В образцы извлекают из реакционного сосуда, промывают, просушивают и загибают на угол 90° С. При загибе образцов в тисках радиус закругления губок или оправки должен быть равен 3 мм при толщине образцов до 1 мм при толщине образцов от 1 до 3 мм он не должен быть более 3-кратной толщины образца, а при толщине образцов свыше 3 мм он должен составлять 10 мм. Качество поверхности изогнутых образцов оценивают с помощью лупы при увеличении 8—10 раз. Наличие поперечных трещин на поверхности изогнутого образца (исключая трещины непосредственно на кромках) является браковочным признаком. Если такие трещины обнаруживают, то испытание повторяют на двойном количестве образцов той же партии. Если и в этом случае даже на одном из образцов при его изгибе образуются поперечные трещины, металл считается не выдержавшим испытание на межкристаллитную коррозию. Для литья и металла сварного шва браковочным признаком является наличие поперечных трещин, отличающихся от трещин, обнаруженных на образцах, изогнутых до испытания. Наличие в сварных образцах ножевой коррозии (коррозионного разрушения, напоминающего острый надрез ножом) также является браковочным признаком. [c.452]

Межкристаллитную коррозию нержавеющих сталей можно также выявить электрохимическим путем — анодным травлением в течение 5 мин при плотности тока 0,65 а/см и 20 Ю С в 60%-ном растворе серной кислоты с 0,5% уротропина или другого замедлителя коррозии. Метод анодного травления, заключающийся в анодной поляризации исследуемого участка поверхности стали, обладает тем достоинством, что позволяет быстро (1,5—5 мин) определять склонность стали к межкристаллитной коррозии непосредственно на полуфабрикатах и готовых сварных изделиях. Применение этого метода дает возможность производить межоперационную проверку склонности металла к межкристаллитной коррозии и соответствующей термической обработкой устранять эту склонность. [c.345]

Мо и 1 % V), находящиеся в контакте с влажным хлоридом натрия, который попадает на поверхность, например, при соприкосновении с потными руками, нагреть на воздухе до 260 °С или более, то они подвергаются КРН, а возможно, межкристаллитной коррозии, обычно по границам зерен [30—32]. Для чистого титана такие разрушения не характерны. [c.376]

Условно принято считать разрушение хрупким, если суммарная толщина среза не превышает 20% номинальной толщины стенки сосуда. При этом относительное сужение кромок разрыва составляет не более 1,5-2,0%. Этот вид разрушения считается опасным, так как реализуется без макроскопической деформации и высоких скоростей распространения трещины. Поверхность хрупкого излома имеет выраженную кристалличность и состоит из набора атомно-гладких фасеток с кристаллографической ориентацией при транскристаллитном разрушении или участков межзеренных границ при межкристаллитном разрушении. [c.66]

При изучении структуры поликристаллических материалов необходимо учитывать большой комплекс факторов, включающих тип межатомных связей, размеры кристаллитов, наличие нескомпенсированных связей, в том числе на гранях кристаллитов, структуру тонких пленок на поверхности частиц, структуру межкристаллитных и внутрикристаллитных пор. Исследования последних лет показывают, что практически для всех видов материалов от анизотропного до изотропного важнейшей структурной единицей в микромасштабе (менее 200 нм) является пачка углеродных слоев. Структура пачек определяет взаимодействие между ними, оказывая влияние на ряд структурно-чувствительных показателей. [c.24]

Коррозионная стойкость свинцово-сурьмяного сплава повышается при наличии у него мелкокристаллической структуры. Образованию такой структуры способствуют быстрое охлаждение металла при литье, термическая обработка и присутствие в металле некоторых примесей. Такие примеси могут служить модификаторами (регуляторами кристаллизации). Выполняя функции центров кристаллизации, они способствуют образованию мелкокристаллического сплава. В этом случае на его поверхности образуются более плотные защитные пленки, закрывающие межкристаллитные прослойки и вызывающие пассивирование металла. Модификаторами могут быть примеси серебра, серы, фосфора и др. В производстве сплава модификатором является сера в чистом виде (0,03%) или в виде эбонита. При отливке тонких решеток для некоторых типов стартерных аккумуляторов представляет практический интерес добавление в свинцово-сурьмяный сплав небольших количеств серебра и мышьяка. [c.76]

Время вытеснения примеси из растущего кристалла зависит от размера кристалликов. По этой и другим причинам резкое переохлаждение сплава, т. е. быстрая кристаллизация, образует мелкокристаллическую структуру, медленное охлаждение — крупнозернистую структуру. Размер кристаллов обычным образом влияет на величину удельной межкристаллитной поверхности — лeдoвaтeJU,нo, и на ее насыщенность примесными компонентами сплава. При постоянстве содержания примеси в материале ее состояние на межфазной границе может изменяться от состояния разреженного или насыщенного адсорбционного монослоя до состояния пленки (тонкой или толстой) и дисперсных частиц более или менее округлой формы. Вьщеление нримеси в виде частиц можно рассматривать как результат собирания пленки в капли при плохом смачивании кристаллов металла вьщелившейся примесной фазой. [c.591]

Другое направление в разрешении вопроса состоит в уменьшении величины зерен. Ясно, что если таким образом вся площадь межкристаллитных поверхностей будет удвоена, местное обеднение хромом уменьшится вдвое. Сравнительно большая величина зерна в аустенитных сталях, вероятно, зависит от высокой температуры нагрева. Пфейль и Джонс 3 ссылаются на то, что если содержание яикеля увеличить до 15%, температура смягчения в значительной степени понижается и тогда стали можно нагревать в опасной области температур без приобретения чувствительности к интеркристаллитной коррозии. Гадфилд указал, однако, что при настоящей цене на никель такое направление сделает сплавы слишком дорогими он добавляет, что можно получить желаемые свойства после низкотемпературного отжига на сталях с 13% хрома и 13% никеля, и такая сталь в настоящее время широко употребляется. [c.565]

Значимость фактора неоднородности суш,ественно повышается, когда катализатор полпкрпсталличен. Обычно это пористые тела, состояш ие пз большого числа отдельных гранул. Часто прп этом они двух- и трехфазны. Последнее справедливо для всех нанесенных и смешанных катализаторов, которых на практике большинство. При этом многообразие физико-химического происхождения источников неоднородностей значительно возрастает за счет появления межкристаллитных п межфазных границ, твердых растворов и промежуточных фаз. Различия в доступности и в кривизне поверхности в порах и капиллярах различных размеров являются дополнительными источниками макронеоднородностей. [c.12]

Некоторое затруднение в применении анодной электрохимической защиты — потребность в большом токе для пассивации конструкции — может быть устранено а) постепенным заполнением конструкции раствором под током б) предварительной пассивацией защищаемой поверхности пассивирующими растворами (например, 60% НЫОд + 10% К3СГ2О7) в) применением импульсных источников постоянного тока. Следует также поддерживать потенциал защищаемой конструкции в области оптимальных его значений, чтобы избежать возможного протекания некоторых видов местной коррозии (точечной, межкристаллитной и избирательной коррозии под напряжением). Слабым местом этого вида защиты является недейственность его выше ватерлинии, а иногда и недостаточность по ватерлинии, что требует иногда дополнения его другими методами защиты, в частности использованием для [c.321]

Межкристаллитная коррозия дюралюминия (около 4—5% Си 0,5—1,75% Mg, по 0,5% 81, Мп и Ре, ост. А1), согласно работам А. И. Голубева, связана с разрушением образующегося при распаде твердого раствора (в виде более или менее непрерывной цепочки на границах зерен) интерметаллического соединения СцА12 в тех случаях, когда процесс коррозии сопровождается выделением водорода. В этих случаях на включениях СиА12 и зернах твердого раствора не образуется кроющая пленка продуктов коррозии, которая обычно (при кислородной деполяризации) препятствует коррозии включений СиА1з, а следовательно, и развитию межкристаллитной коррозии. Первоначальными очагами выделения водорода и возникновения межкристаллитной коррозии являются, по данным С. Е. Павлова и С. М. Амбарцумяна, межкристаллитные микропоры на поверхности сплава. Поэтому в качестве одного из наиболее эффективных путей борьбы с межкристаллитной коррозией алюминиевых сплавов, содержащих медь, рекомендуется уплотнение структуры металла. [c.420]

Коррозионное растрескивание и коррозионно-усталостное разрушение металлов следует отличать от межкристаллитной коррозии металлов, протекающей без наличия механических напряжений в металле. Разрушения металлов типа коррозионного растрескивания и коррозионной усталости имеют много общего, поскольку характерным для обоих явлений является образование в металле трещин и отсутствие на его поверхности значительных раз.ъеданий. Только изредка наблюдаются небольшие местные разъедания. Несмотря па большое количество исследований, механизм трещинообразования и развития трещин еще недостаточно ясен. Однако в большинстве исследований (Ю. Р. Эванс, Г. В. Акимов, Н. Д. Томашов, А. В. Рябченков, Е. М. Зарецкий, В. В. Герасимов и др.) подтверждается электрохимический характер коррозии. Наряду с электрохимическим фактором па коррозионный процесс оказывают влияние и факторы механического и адсорбционного снижения прочности металла. В зависимости от преобладающего действия того или иного фактора характер коррозионного разрушения может изменяться. [c.107]

В некоторых случаях титан склонен к межкристаллитной коррозии. Так, наблюдалось межкристаллитное разрушение сварных соединений титана в сернокислом растворе (12—187о серной кислоты), насыщенном сернистым газом с примесями мышьяка, двуокиси селена и окиси железа, — металл шва и зона термического влияния сварного соединения подвергались межкристаллитной коррозии. Межкристаллитное растрескивание титана наблюдалось в красной дымящей азотной кислоте, растворах брома в метиловом спирте и в их парах. Имеются сведения о коррозионном растрескивании титана в расплавленном кадмии, в хлорированных углеводородах, а также в воздушной среде при 260° С, когда на поверхности титана имелись сухие кристаллы хлористого натрия. [c.278]

При испытании методом анодного травления (метод Б) исследуемый образец или готовое изделие включается в качестве анода в цепь постоянного тока. Катодом служит свинцовый сосуд, в который наливается электролит. После испытания методом анодного травления на поверхности металла остается отпечаток, 1 де в случае ияличия склоипостн стали к межкристаллитной коррозии при увеличении не менее Х20— ХЗО видна непрерывная сетка протравленных границ зерен. [c.345]

В корпусах из двухслойной стали с основным углеродистым слоем из сталей марок Ст. 3, 16ГС, 09Г2С, 20К допускается вырезка дефектов воздушно-дуговой резкой (РВД) при отсутствии требований стойкости плакирующего слоя к межкристаллитной коррозии (МКК). При наличии этих требований РВД можно применять только в отдельных случаях в виде исключения при условии обязательной последующей обработки всей поверхности резки шлифовальным кругом (или другим методом) на глубину не менее 0,8 мм для снятия поверхностного слоя с повышенным содержанием углерода. [c.357]

В дефектах кристаллической рещетки металла скапливается метан. Молекула метана настолько велика, что не может диффундировать внутрь металла, поэтому возникает давление газа, приводящее к вздутию и растрескиванию металла. Обезуглероживание стали сопровождается межкристаллитным растрескиванием. В результате водородной коррозии поверхность стали теряет металлический [c.252]

Карбонизация характерна для облагораживания специальных пеков после их формования и отверждения и для нефтяных коксов. При температурах карбонизации наблюдаются интенсивные процессы деструкции, приводящие к увеличению внутренней поверхности вещества, что обусловливает увеличение химической активности кристаллитов кокса при температурах ниже 700 °С часть первичных соединений, находящихся в исходном коксе, ни-тенсивно превращается во вторичные, образуя поверхностные комплексы (см. гл. I). В диапазоне температур 500—1000 °С наблюдается максимум энергетической ненасыщенности кристаллитов кокса, которая способствует повышению в кристаллитах молекулярных напряжений, приводящих к сокращению внешней поверхности, а также к перегруппировке и сближению кристаллитов. Баланс сил, вызывающих увеличение внутренней поверхности и ее снижение в результате межкристаллитных напряжений, обусловливает максимум объемной усадки и внешней поверхности п нитер-вале температур на этапе карбонизации. Физико-химические свойства углерода на этом этапе особенно сильно зависят от скорости его нагрева. В свою очередь, структурные преобразования уменьшают энергетическую ненасыщенность кристаллитов и удельную поверхность углерода. К концу процесса карбонизации энергетическая ненасыщенность и удельная поверхность углерода резко снижаются. [c.192]

Межкристаллитная коррозия (МКК) — это локальное коррозионное разрушение по границам зерен металла, приводящее к потере прочности и пластичности. Межзереннае вещество, действующее как анод, контактирует с большой поверхностью самих зерен, являющейся катодом. Коррозия протекает быстро, глубоко проникая в металл и приводя иногда к катастрофическим разрушениям. Нержавеющие стали типа 18-8 или дюраль (4 % Си—А1), подвергнутые неправильной термообработке, склонны к МКК. Примером неэлектрохимического межкристаллитного разрушения может служить коррозия никеля при высокой температуре в се-русодержащей атмосфере. При этом происходит проникновение серы по границам зерен металла — см. [1, рис. 14 на с. 1109]. [c.28]

На практике катодную защиту можно применять для предупреждения коррозии таких металлических материалов, как сталь, медь, свинец и латунь, в любой почве и почти всех водных средах. Можно предотвратить также питтинговую коррозию пассивных металлов, например нержавеющей стали и алюминия. Катодную защиту эффективно применяют для борьбы с коррозионным растрескиванием под напряжением (например, латуней, мягких и нержавеющих сталей, магния, алюминия), с коррозионной усталостью большинства металлов (но не просто усталостью), межкристаллитной коррозией (например, дуралюмина, нержавеющей стали 18-8) или обесцинкованием латуней. С ее помощью можно предупредить КРН высоконагруженных стрей, но не водородное растрескивание. Коррозия выше ватерлинии (например, водяных баков) катодной защитой не предотвращается, так как пропускаемый ток протекает только через поверхность металла, контактирующую с электролитом. Защитной плотности нельзя также достигнуть на электрически экранированных поверхностях, например на внутренней поверхности трубок водяных конденсаторов (если в трубки не введены вспомогательные аноды), даже если сам корпус конденсатора достаточно защищен. [c.215]

Склонность аустенитных нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии зависит от содержания в них углерода. Малоуглеродистая сталь (<0,02% С) относительно стойка к коррозии этого типа [151. Азот, обычно присутствующий в промышленных сплавах в количествах, достигающих нескольких сотых процента, не столь сильно способствует разрушениям, как углерод (рис. 18.3) [16]. При высоких температурах (например, при 1050 °С) углерод почти равномерно распределен в сплаве, однако в области температур сенсибилизации (или при несколько более высоких температурах) он быстро диффундирует к границам зерен, где соединяется преимущественно с хромом с образованием карбидов хрома (например, МазСв, в котором М обозначает хром и небольшое количество железа). В результате этого процесса прилегающие к границам зерен участки сплава обедняются хромом. Его содержание может упасть ниже 12 %, которые необходимы для поддержания пассивности. В местах превращений объем сплава меняется, и это изменение объема распространяется от границы зерен на небольшое расстояние в глубь зерна. В результате на протравленной поверхности наблюдается расширение границ зерен. В сплаве, обедненном хромом, образуются активнопассивные элементы с заметной разностью потенциалов. Зерна представляют собой катодные участки большой площади по сравнению с небольшими анодными участками границы зерен. Протекание электрохимических процессов приводит к сильной коррозии вдоль границ зерен и проникновению агрессивной среды в глубь металла. [c.305]

В водяных реакторах высокого давления атомных электростанций трубы теплообменников изготавливают в основном из отожженного инконеля 600. Теплоноситель реактора поступает в трубы при 315 С и выходит при температуре на 30—35 °С ниже. Вода, контактирующая с наружной поверхностью труб, проходит подготовку дистилляцией (минимум растворенных солей и кислорода, слабая щелочность создается с помощью NH3). Утоньшение и межкристаллитное КРН труб наблюдается на входных участках вблизи трубной доски в щелях и местах отложения шлама [И ]. Анализ смывов этих отложений показал, что они имеют щелочную реакцию и содержат большое количество натрия. На основании этих результатов для ускоренных испытаний на стойкость к КРН в условиях работы паровых установок сплав помещали в горячие растворы NaOH (290—365 °С). Выяснилось, что термическая обработка инконеля 600 при 650 °С в течение 4 ч или при 700 С в течение 16 ч и более значительно повышает его стойкость к КРН в растворах NaOH [9, 12, 13]. Попутно дости- [c.364]

Коррозионные трещины в штоках задвижек фонтанной арматуры фирмы ameron зарождались у впадины резьбы в местах выхода на поверхность неметаллических включений и распространялись межкристаллитно по неметаллическим включениям, которыми насыщен металл штока. [c.24]

Как мы видели в разделе VI, 2, физическая адсорбция обычных газов на ионных поверхностях происходит вследствие совместного действия сил Ван-дер-Ваальса и поляризации молекул электрическими полями поверхности. Активные центры (раздел V, 12) оказывают влияние на оба эти эффекта. Поэтому реальные неоднородные поверхности ионных адсорбентов, состоящие из различных кристаллографических граней, межкристаллитных границ, ребер, вака.нтных мест и других типов активных участков, будут практически во всех случаях адсорбировать первые молекулы с относительно большой теплотой адсорбции. С увеличением степени заполнения теплота адсорбции будет заметно уменьшаться [177]. Крофорд и Томпкинс [178] при изучении адсорбции сернистого газа, двуокиси углерода и других газов на фтористом кальции и фтористом барии нашли, что теплоты адсорбции уменьшаются с увеличением количества адсорбированного газа. Они приписывают этот эффект неоднородности исследованных поверхностей, а также наличию различных кристаллографических плоскостей. [c.112]

На эффект поверхностного ттенциала может накладываться первоначально существовавшая неоднородность, что имеет место в больишнстве практических случаев. Эта неоднородность обусловлена присутствием различных кристаллографических граней, а та,кже присутствием примесей, загрязняющих поверхность или растворенных и решетке, или расположенных по межкристаллитным границам. [c.156]