Окисление сплавов

Рис. 98. Влияние содержания различных элементов на относительную скорость окисления железа на воздухе в интервале температур 900—1000 С, / — отношение скорости окисления сплава к скорости окисления железа

При рассмотрении окисления сплавов хМе уМ1 полезно подразделить эту двойную систему на три области концентраций [c.83]

Приведенные выше положения теории окисления сплавов не применимы в следующих случаях [c.88]

Наблюдаемая с повышением температуры потеря защитных свойств объясняется 1) ростом Ад и растворимости металлов в окисле с ростом температуры 2) изменением самого характера окисления сплавов при а = О защитные свойства возможны при больших Ь, т. е. при сильном убывании (кр)м1 с ростом п, [c.96]

В этом случае кривая состава образующейся окалины (см. рис. 65) никогда не достигнет координаты, отвечающей составу окисляемого сплава, т. е. величины а. Вследствие этого окисляемый образец сплава будет все время обедняться компонентом Ме и процесс никогда не придет к состоянию стабилизации. Окисление и обеднение образца компонентом Ме происходит до тех пор, пока в окисляемом образце сплава не останется почти один компонент М( и состав окисляемого образца не сравняется по всей его толщине. Эта схема процесса может иметь место только в том случае, если диффузия компонента Ме из глубинных слоев сплава к поверхности или диффузия кислорода в обратном направлении не имеют каких-либо других, более удобных, путей и происходят с одинаковой скоростью по всему сечению окисляемого образца (окисление монокристаллов сплавов или окисление сплавов при равенстве скоростей диффузии реагентов через кристаллы сплава и по границам зерен). [c.98]

Толщина диффузионного слоя в сплаве в диффузионной области процесса, очевидно, будет определяться скоростью диффузии металлов Ме и М( в сплаве. Если принять, что в диффузионной области процесса окисления сплава скорость процесса окисления определяется скоростью диффузии реагентов через слой окалины, а скорость диффузии компонентов сплава через диффузионный слой сплава является подчиненным фактором, то большей относительной скорости диффузии компонента Ме в сравнении со скоростью диффузии компонента М1 в сплаве должна отвечать и большая толщина диффузионного слоя И, наоборот, меньшей относительной скорости компонента Ме должна отвечать и меньшая толщина диффузионного слоя. [c.99]

Часто образующиеся при окислении сплавов двойные окислы Ме О4 бывают устойчивее простых окислов компонентов сплава и благодаря этому появляются в окалине. Так, при окислении [c.102]

Диффузия ионов, обусловливающая рост окалины при окислении сплава, осуществляется по вакантным окта- и тетраэдрическим междоузлиям. [c.102]

Райне, исходя из диффузионного механизма внутреннего окисления сплавов и предполагая, что на внутренней границе зоны [c.103]

Эта теория жаростойкого легирования находится в хорошем соответствии с целым рядом случаев окисления сплавов, когда действительно образуется защитный окисел легирующего элемента (см. с. 95), и позволяет на основании некоторых свойств элементов и их окислов качественно оценить пригодность различ- [c.113]

Вычисление (Л 2п)т1п из уравнения (236) для окисления сплавов Си + 2п (по Вагнеру) [c.114]

Хорошая жаростойкость никеля еще повышается при добавлении 20 % Сг. Этот сплав устойчив к окислению на воздухе до 1150 °С (один из наиболее термостойких сплавов, совмещающий отличную стойкость к окислению с хорошими физическими свойствами как при низких, так и при повышенных температурах торговое название в США нихром У). Устойчивость промышленных марок этого сплава к окислению значительно повышается, когда во время плавки в них добавляют металлический кальций в качестве раскислителя, предотвращающего окисление сплава по границам зерен. Полезны также небольшие количества циркония, [c.207]

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]

Протекание третьего процесса — внутреннего окисления сплава — приводит к образованию под окалиной зоны, содержащей окислы легирующего элемента. Последние располагаются при относительно высоких температурах достаточно равномерно, а при более низких температурах — преимущественно по границам зерен, что приводит к снижению прочности и пластичности металла (рис. 105). Для глубины диффузионной межкристаллитной зоны Лгр справедливо следующее уравнение [c.146]

Рис 109. Скорость окисления сплавов никеля с медью в воздухе при 800—1000° С [c.141]

При окислении сплавов более термодинамически устойчивого металла М1 с менее устойчивым металлом Ме часто наблюдается образование подокалины — слоя, обогащенного металлом М1 и содержащего растворенный кислород и частицы окисла металла Ме (рис. 69). Это явление, получившее название внутреннего окисления, наблюдалось у меди при легировании ее 51, В , Аз, Мп, N1, 5п, Т1, 2п, у серебра — при легировании его многими другими металлами, у никеля — при легировании его А1, Сг или Ре. [c.103]

Магний в технике применяют в виде более устойчивых против окисления сплавов с другими металлами, называемых электроном. Перечертить фазовую [c.182]

Влияние времени и температуры термической обработки на структуру и окисление сплава 2г -2,5% МЬ 47 371 [c.29]

Кинетика окисления сплавов при разных температурах эа 7 циклов нагревания и охлаждения в атмосфере, образующейся при сгорании смеси газов (47,2% На 27,5 СН4 3,4% ненасыщенный углеводород 7,4% СО 0,8% 62 11,5% N2) а 50%-ном избытке воздуха, необходимом для полного сгорания газа — см. также рис. 119—127 [c.244]

Труднее объяснить часто наблюдаемые переходы между поведением I и II типов, вызванные изменениями температуры и приложенных напряжений. Наиболее вероятно, что такие переходы обусловлены многочисленными переменными параметрами, связанными с типом и морфологией оксида, механизмом ползучести и составом сплава. Например, можно ожидать, что толстые окалины, образующиеся при высоких температурах на стойких к окислению сплавах, особенно с высоким содержанием хрома или алюминия, будут повышать сопротивление ползучести на воздухе. Высказывались предположения, что изменение типа поведения с температурой отражает переход от высокотемпературного упрочнения, связанного с окалиной, к отрицательному воздействию адсорбции газов (особенно в вершинах трещин) при более низких температурах [23—27]. В то же время изменения температуры могут оказывать и косвенное влияние, изменяя преобладающий тип ползучести [1—6]. Это может быть причиной и переходов, вызванных изменением уровня проложенных напряжений [1—6]. Действительно, в состоянии очень высокого напряжения может отсутствовать стадия установившейся ползучести и тогда по существу мы наблюдаем влияние среды на режим ускоренной ползучести или на разрушение материала. В связи с этим следует заметить, что, к сожалению, большинство исследований коррозионной ползучести, а также и большинство технических испытаний на ползучесть [1—6] не сопровождаются непрерывной регистрацией деформации при определении времени до разрушения (длительной прочности). [c.41]

Внутреннее окисление сплавов 1 /908 Внутреннее трение 1/873 4/136, 137, [c.567]

Систематизированы данные о сплавах для высокотемпературных нагревателей. Впервые для разных групп сплавов описаны закономерности окисления нагревателей на протяжении всего времени их эксплуатации. Изложены особенности механизма окисления сплавов, показаны специфика требований к ним и отличие от конструкционных жаростойких сплавов. [c.2]

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОКИСЛЕНИЯ СПЛАВОВ [c.9]

Несмотря на огромные трудности учета влияния указанных факторов на процесс окисления, все-таки имеется возможность наметить принципы конструирования жаростойких сплавов с точки зрения выбора основы сплава и легирующих элементов. Это возможно сделать на основе имеющихся физических и термодинамических параметров окислов и металлов (табл. 2), а также большого экспериментального материала по исследованию процесса окисления сплавов. В результате установлена роль рассмотренных выше факторов. Число этих факторов для многокомпонентных сплавов велико. Однако, если учесть, что скорость окисления наиболее жаростойких сплавов при высоких температурах описывается законом квадратичной параболы или близким к нему, то можно считать что весь процесс в целом контролируется в основном скоростью диффузии реагентов через окалину. [c.13]

Просвечивающая электронная микроскопия, несмотря на высокое разрешение (до 0,5 — 1 нм), мало применима для исследования процессов окисления сплавов, вследствие больших ограничений в выборе размеров образца (фольга толщиной не более 5 О нм). [c.24]

Таким образом, полученные данные показывают, что наиболее прочные межатомные связи в решетке твердого раствора имеют место при 0,2 - 0,28. В дальнейшем рассмотрим более подробно процесс окисления сплавов с содержанием около 20 % Сг, которые получили наибольшее распространение. Кинетика окисления изучалась многими авторами.. Обобщение имеющихся данных показывает, что при температурах примерно до 700°С кривые окисляемости можно описать логарифмической зависимостью, а выше 700° - параболической. Для сплавов промышленной чистоты в области температур выше 1000°С показатель степени параболы колеблется в пределах 1,7 — 2,2, причем с повышением температуры он, как правило, понижается. [c.37]

Рис. 15. Внутреннее окисление сплава №-Сг (1200°С, 480 ч) X 9ии/2

Результаты изучения кинетики окисления сплавов никель-хром-крем-ний показывают, что легирование двойного сплава кремнием уменьшает скорость окисления нихрома, однако его влияние слабее, чем влияние микродобавок кальция, циркония и лантана (табл. 17). [c.55]

НОМ влиянии алюминия по результатам кратковременных испытаний можно лишь приближенно. Следует отметить, что кинетика окисления сплавов, особенно на начальной стадии, часто не поддается простому описанию, очевидно, вследствие изменения состава окалины в результате вторичных реакций. Известны случаи, когда с повышением температуры окисление замедляется. Рассмотрим результаты некоторых работ, в которых наряду с кинетикой окисления систематически изучалась структура окалины. [c.63]

Таким образом, данные послойного электронографического анализа дают важную информацию о механизме окисления сплавов. [c.64]

Рис. 43. Внутреннее окисление сплава а - электронное изображение. X 500/2 б - распределение алюминия в зоне внутреннего окисления

При окислении сплавов, легированных алюминием (до 3,5 %), процесс внутреннего окисления протекает не повсеместно. Для этих сплавов характерно наличие участков, содержащих в окалине защитный слой Окиси алюминия, под которым внутреннее окисление не наблюдается, и отдельных участков, в которых окислы алюминия располагаются преимущественно по границам зерен в зоне в.о. Глубина зон в.о. постепенно увеличивается со временем, достигая предельной толщины 160 -240 мкм. [c.83]

При окислении сплавов, легированных кремнием (до 2,8 %), в зоне [c.84]

Эта теория относится к области концентраций I и 2. Рассматривается упрощенная модель окисления бинарного сплава Ме Mt с содержанием металлов в нем с и (1 —с) соответственно, образующих непрерывный ряд твердых растворов при всех значениях с. При окислении сплава образуется окисел Ме О или Mtfim, в кристаллической решетке которого на местах атомов [c.88]

С некоторым приближением этот процесс окисления сплава может быть уподоблен процессу окисления сплава, описанАому на с. 97, при котором оба компонента переходят в окалину в виде окислов (принимая, что разрозненные неокисленные зерна сплава, обогащенные металлом М(, являются составной частью окалины, а границей раздела сплав—окалина считается граница сплошной металлической фазы). Верхняя кривая рис. 65 будет при этом относиться к окалине вместе с неокисленными зернами сплава, которую называют под-окалиной . Здесь также можно ожидать некоторой стабилизации процесса, характеризуемой постоянством состава образующейся подокалины . [c.99]

Х13Н4Г9 наблюдается, как и для углеродистых сталей, уменьшение скорости окисления с уменьшением коэффициента расхода воздуха (т. е. окислительной способности атмосферы), для хромоникелевых сталей и нихрома скорость окисления уменьшается в увеличением коэффициента расхода воздуха а. Во втором случае скорость окисления сплавов определяется, с одной стороны, окислительной способностью газовой среды и, с другой — защитными свойствами образующихся окисных пленок, которые возрастают с увеличением содержания хрома в сплавах и окислительной способности газовой среды. Электронографическое исследование позволило объяснить различие в поведении различных сплавов при их нагреве в одинаковых условиях и каждого при нагреве в различных атмосферах (см. рис. 93) структурным составом образующихся на их поверхности окисных пленок. Этот эффект уменьшения окисления металла с увеличением окислительной способности газа находит практическое использование в заводской практике. [c.134]

Рио. 137. Окисление сплавов Со- Сг при 900 С после сульфидировання в течение 5—10 мин в Н2+10% НгЗ. Привес во время сульфидировання незначителен, но в каждом случае был около 15 мг/см [102] [c.279]

Таблица 28. Основные данные об окислении сплава типа Х20Н20, легированного алюминием и кремнием

Рис. 138. Влияние углерода на окисление сплава 25% Сг—Со при 800 в 900 °С после сульфидировання в + 10% НаЗ в те чение 10 мин при тех же температурах [102]

Эти простые термодинамические соображения могут быть распространены и на процесс окисления сплавов. На начальной стадии окисления сплава могут возникать любые оксидные частицы, удовлетворяющие условию термодинамического равновесия (8) (таблица 3). Было показано, что количество оксидных частиц каждого сорта, образующееся в ходе этого быстрого поглощения кислорода, примерно пропорционально концентрации оксидобразующих элементов у поверхности сплава [68, 69] (рис. 7). [c.20]

Состав окисных пленок и механизм окисления сплавов с 20 % Сг и различным содержанием алюминия был подробно изучен в работе [19]. Состав окисных пленок, образовавшихся в течение 30-мин окисления в обдасти температур 400 - 1000°С представлен в табп. 18, а в состав Окалины, образовавшейся в течение 25-ч окисления, - в табл. 19. В последнем случае был применен метод послойного электронографичес- [c.63]

Учитывая, что при окислении сплавов М1-Сг-Л1 возможно образование разных шпинелей №Сг204 (а = 0,831 нм) К1Л1204 (а = 0,805 нм) и 7-А12О3 (а = 0,789 нм), авторы приходят к выводу, что обнару-жённые ими шпинели с периодами решетки в пределах 0,790 - 0,830 нм являются твердыми растворами указанных трех шпинелей. Уменьшение периода решеток твердого раствора обусловлено увеличением в растворе концентрации алюминия. Следовательно, чем ближе расположен окисный слой к границе сплав - окалина, тем выше в нем концентрация алюминия. [c.64]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология