Катастрофическое окисление

Катастрофическое окисление, см. Газовая коррозия Катафорезные лакокрасочные материалы 1/774, 775 Катенаны 2/694, 695 1/444 3/787 [c.622]

Не всегда удается воспроизвести поведение металлов и сплавов в процессе окисления, при котором местная коррозия ведет к очень быстрому увеличению веса. Иногда это называется катастрофическим окислением , а его возникновение указывает на непригодность сплава для применения в данных условиях. [c.29]

Одним из недостатков дисилицидов молибдена и вольфрама является их низкая жаростойкость при температурах до 1000° С, что обусловливается их катастрофическим окислением из-за отсутствия плотной окисной пленки (явление, называемое в литературе чумой [41]). Для предохранения деталей из дисилицидов молибдена и вольфрама от чумы проводится окисление их при температурах [c.201]

Вольфрам. Подобно трехокиси молибдена, трехокись вольфрама тоже может стать причиной катастрофического окисления, хотя она плавится при гораздо более высокой температуре, а давление ее пара ниже давления пара трехокиси молибдена. Образование двойного окисла FeO WO3, наблюдавшееся Шей-ло м [446] на сплаве железа с 4% W, способно несколько ослабить тенденцию трехокиси вольфрама к улетучиванию через окисный слой. Обычно на сплавах железа с вольфрамом последний скапливается в нижних слоях окисных фаз [И 6, 446], тогда как в верхнем слое его бывает очень мало [116, 729]. [c.332]

Как показал Бреннер [894], добавки хрома или никеля к двойным сплавам железа с молибденом вызывают их катастрофическое окисление в определенных интервалах концентраций, показанных на рис. 114 заштрихованными участками. [c.389]

Механизм катастрофического окисления пока объяснения не получил. До сих пор нет и общепризнанного практического решения проблемы защиты от катастрофического окисления. Но [c.390]

Механизм образования жидких окисных фаз, возникающих при окислении ванадия и его сплавов, не изучен. Некоторые предположения имеются в работах [3,8]. Достоверно известно, что низкоплавкая пятиокись ванадия УаОз является соединением, вызывающим катастрофическое окисление. Даже небольшое количество ее в атмосфере воздуха вызывает ускоренное окисление многих жаростойких сталей и сплавов [3—7]. [c.63]

В результате раздельного окисления катастрофическое окисление имело ярко выраженный характер только на сплавах, легированных титаном окисная пленка стекала с их поверхности Б виде темно-бурой массы. На сплавах, легированных оловом, оно было выражено слабее. Окисная пленка этих сплавов приобрела стекловидность и осыпалась с поверхности металла. [c.64]

Эвтектическая смесь оксидов еще больше снижает температуру плавления. Если в нефти, содержащей ванадий, присутствуют соединения серы или натрия, то благодаря катализирующему влиянию V2O5 на реакцию окисления SO в SO3 образуется содержащая Na2S04 и различные оксиды окалина, температура плавления которой всего 500 °С. Положительное действие оказывает добавление в нефть кальциевых и магниевых мыл, порошкообразного доломита или магния — они повышают температуру плавления золы вследствие образования СаО (<пл = 2570 °С) или MgO ( пл =2800°С). Катастрофического окисления можно также избежать, работая при температурах ниже точки плавления оксидов. Сплавы, содержащие большое количество никеля, устойчивее вследствие высокой температуры плавления NiO (1990 °С). [c.201]

Высокотемпературную коррозию можно предотвратить путем добавления к сплаву элементов, имеющих тенденцию селективно окисляться с образованием защитного покрытия. Например, так называемая жаростойкая сталь содержит более 12 % хрома. Благодаря этому при повышенных температурах образуется тонкий, невидимый слой РеО СгзОз и СГ2О3. Он предохраняет сталь от дальнейшего окисления даже при 1000 °С, если содержание хрома достаточно велико. Поэтому такую сталь используют в высокотемпературном оборудовании, например в газовых турбинах. Однако при определенных условиях защитные свойства оксида могут теряться. Это может произойти, если поверхность подвергнется действию топочных газов, загрязненных, например оксидом ванадия, понижающим точку плавления защитного покрытия. Тогда окисление может протекать с высокой скоростью, и его обычно называют катастрофическим окислением. [c.64]

В деталях сечением более 20 мм, сваренных из аустенитных сталей (за исключением молибденсодержащей стали 316 по стандарту AJSJ и сплава инкаллой с 32% Ni и 22% Сг), существует опасность возникновения трещин в результате релаксации напряжений в процессе термообработки после сварки или в течение эксплуатации при определенном уровне приложенных напряжений [32]. Оптимальным выбором материала для толстостенных изделий была бы сталь типа 316, однако при температурах выше 650° С она подвержена ускоренному окислению [33]. Такое катастрофическое окисление обычно связывают с условиями застойной окружающей среды или с контактом с изоляционными материалами, содержащими силикаты натрия или подобные им легкоплавкие вещества. В данных неблагоприятных условиях рекомендуется применять сплав с 32% Ni и 22% Сг, не подверженный окислению в результате наличия обоих вышеуказанных факторов. Проблемы релаксации напряжений и трещинообразования при повторных нагреваниях будут рассмотрены далее. [c.210]

Типичные примеры [37] различных составов окалины и примыкающего сплава приведены на фиг. 18 и 19. На этих фигурах представлены распределения элементов примесей по толщине окалины и подложки аустенитной нержавеющей стали, содержащей 18% Сг й 9% N1, после окисления в течение 18 ч на воздухе при температуре 1200°С. При этой температуре защитная окалина разрушается и наблюдаются разные формы катастрофического окисления приведенные распределения относятся к сохранившейся части защитной окалины, которая состоит главным образом из окиси хрома. Зти распределения получены с помощью рентгеновского микроанализа. Так как анализ легких элементов затруднителен, то распределение кислорода здесь не приводится его содержание в любо й точке можно установить по разности между 100% и суммой про-дентного содержания других элементов в этой точке. Однако данный метод не позволяет установить природу соединений, например с его помощью нельзя выяснить, присутствует ли 51 в форме кремнезема или силикатов это следует определять другими способами. На приведенных графиках можно проследить ряд интересных моментов. На фиг. 18 отражены условия, при которых равновесие еще не достигнуто и содержание хрома в сплаве вблизи поверхности раздела значительно ниже его содержания в объеме сплава. При разрушении окалины будет обнажаться менее стойкий к окислению нижележащий слой сплава. На фиг. 19 представлена картина обогащения слоя сплава, прилегающего к поверхности раздела окисел — сплав, кремнием в виде подокалины из 510г и слоя окалины марганцем в виде сложного силиката или, возможно, шпинели МпСг204. [c.47]

Высокотемпературное окисление нагревающими газами усиливается также из-за попадания в дымовые газы пятиокиси ванадия УгОб. Эта последняя образуется в результате сгорания так называемого порфирина ванадия, очень сложного соединения, входящего в состав некоторых нефтей. Источником ванадия в нефтях являются соединения, входившие в состав крови низших морских организмов в результате разложения этих организмов образовались нефти ряда прибрежных районов. Хотя содержание ванадия в топливе не превышает сотых долей процента, его содержание в золе достигает 50%. Частицы такой золы переносятся газовым потоком на поверхность нагреваемых труб в печах. Возникающее в результате присутствия УгОз так называемое катастрофическое окисление при 700—800 °С протекает по линейному закону и сопровождается близким к равномерному разъеданием. Считается, что УгОз разрушает окалину, образуя с составляющими ее окислами легкоплавкие жидкотекучие соединения, таким образом уменьшается способность защитной пленки тормозить дальнейшее окисление металла [31, 32]. Считается также, что У2О5 облегчает перенос кислорода, диффундирующего через пленку продуктов коррозии к металлу. При этом проявляется инкубационный период, обусловленный временем, необходимым для реакции У2О5 с окисной пленкой. [c.150]

Летучесть трехокисей молибдена и вольфрама или соответствующих гидратов окисей и развитие так называемого катастрофического окисления, речь о котором идет в заключительной части книги, делают эти металлы самыми неподходящими компонентами сплавов, подвергающихся воздействию кислородсодержащих газов при температурах выще 800° С. Ни молибден, ни вольфрам не следует вводить в высокотемпературные сплавы в больщом количестве, пока не будут разработаны достаточные защитные меры. [c.316]

Катастрофическое окисление начиналось прн 600° С, что сопровождалось выделением белого дыма окисла НезО , который кипит при 363° С. [c.319]

Ванадий. В сплавах железа с ванадием последним обогащены внутренние слои, прилегающие к металлу, тогда, как в наружных слоях его обнаруживается мало [116, 446, 729] вследствие сравнительно больщой свободной энергии образования окислов ванадия и малой скорости диффузии его ионов. Ванадий не способен улучшать сопротивление сталей окислению [446, 773]. Наоборот, как наблюдал Бандель [747], добавка ванадия в количестве 4,4% вызывала при 1100° С образование на поверхности сталей цветов побежалости. Фактически легкоплавкая пятиокись ванадия, как это показано несколько дальше, принадлежит к числу самых худших соединений, вызывающих катастрофическое окисление. [c.332]

Как уже отмечалось, сплавы с высоким содержанием молибдена в определенных условиях окисляются очень быстро. Поскольку молибден является основной составной частью неко торых жаропрочных сплавов, Лесли и Фонтана [772] обстоятельно исследовали это явление быстрого окисления, названное ими катастрофическим окислением . Эти авторы подозревали, чго катастрофическое окисление вызывается главным образом легкоплавкой (795° С) летучей трехокисью молибдена. Поэтому они нагревали сплав железа с 16% Сг, 25% N1, 7% Мо и 2% 5 [c.389]

В отношенип механизма катастрофического окисления, по-видимому, установлен ряд фактов, рассматриваемых в работе Закса [901]. [c.391]

Катастрофическое окисление протекает ка поверхности раздела сплав — окисел. Этот вывод напрашивается как из опытов с индикаторами или из наружного вида объемистых окисных слоев [772, 895], так и из линейного течения процесса окисления со временем [897, 902]. Не исключена возможность и межзерен-ного разъедания, как это наблюдается, например, в случае сплавов с высоким содержанием никеля [895] и серебра [903]. [c.391]

Появление жидкой фазы в окалине является, по-видимому, наиболее существенным признаком катастрофического окисле ния. Впервые с этой точки зрения систематически исследовали катастрофическое окисление Ратенау и Мейеринг [903], которые нагревали в атмосфере воздуха вместе с трехокисью молибдена медь, ее сплав с 8°/о А1, серебро и его сплав с 4% А1, никель, феррохром с содержанием 25% Сг и хромоникелевую сталь 19Х9Н. Эти авторы утверждают, что ускоренное окисление начиналось при определенной для каждого материала температуре. Эти температуры совпадали с эвтектическими температурами соответствующих двойных или тройных систем окислов металлов, содержащихся в сплаве. В случае хромистой стали тяжелая коррозия начиналась не при самой низкой эвтектической температуре, а при температуре, при которой окислы молибдена растворяют защитную пленку окиси хрома СггОз. Характеристические температуры менее резко выражены в случае сплавов, содержащих алюминий, очевидно, из-за их чувствительности к предварительной обработке, в ходе которой на поверхности образцов образуются пленки окиси алюминия, предотвращающие на первых порах непосредственное соприкосновение трехокиси молибдена с окислами основного металла. В этих пленках в конце концов возникают трещины, благодаря чему начинается образование звтектик из окислов меди (или окиси серебра) с окислами молибдена. [c.391]

Если судить по результатам исследований Ратенау и Мейеринга, пользовавшихся порошковой трехокисью молибдена, то по всей вероятности катастрофическое окисление связано непосредственно с частичным образованием жидкой окисной фазы. Шлепфер, Амгверд и Прейс [897] также утверждают, что ускоренное корродирование начинается приблизительно при температуре плавления пятиокиси ванадия. Как установил Берри [939], на образце низкоуглеродистой стали, наполовину погруженном под углом 45 град, в расплавленную пятиокись ванадия (715° С), наиболее сильное местное разрушение обнаруживалось на уровне жидкой пятиокиси значительно прокорродировал образец и с поверхности, соприкасавшейся с жидкой пятиокисью [c.391]

Как уже отмечалось, при быстром окислении недостаточно быстрый отвод тепла способен нарушить условия изотермичности. Опасность перегрева металла и окалины возрастает еще больше в случаях ускоренного окисления, подобного катастрофическому. Как показали Брасунас и Грант [582], в действительности скорость катастрофического окисления достаточно высока, чтобы значительно повысить температуру окалины. [c.392]

Поскольку наличие жидкой фазы в окалине представляется главной причиной катастрофического окисления, каков бы нм был действительный механизм последнего, решение задачи, по-видимому, скрывается в полном предотвращении образования жидкой фазы. Однако добиться этого трудно. Лукас, Уэддл и Прийс [905] определили кривые ликвидуса двойных систем, образуемых пя- [c.392]

Эмпирически задачу борьбы с катастрофическим окислением решают двояким путем в топливо вводят добавки и изменяют состав сплавов. К топливу пробовали добавлять MgO, СаО, AI2O3, NiO и ZnO [898, 900, 906]. По данным Ширли [906], орлгсь алюминия в качестве ингибитора не годится, а окиси кальция и магния приносят частичную пользу. Но окись кальция на практике способствует образованию налета на лопатках, усиливая тем самым фактическую коррозию [898]. В качестве ингибитора окись цинка уступает окиси магния. [c.393]

Как уже отмечалось, в топливной золе содержится много окислов, так что встречающиеся в практических условиях эвтектические температуры окисных систем могут быть гораздо ниже, чем в упрощенных лабораторных условиях. Поэтому новые исследования в ЭТ0Л1 направлении будут вестись на эмпирической основе до тех пор, пока под них не удастся подвести здоровую теоретическую основу, В последующем подразделе будут рассмотрены вопросы защиты от катастрофического окисления пу тем нанесения защитных покрытий на поверхность. [c.393]

Ванадий, обладая рядом ценных свойств, в частности высокой удельной прочностью и коррозионной стойкостью, является перспективной основой для создания новы.х сплавов. Однако в окислительных средах выше температуры 675° С наступает катастрофическое окисление ванадия, так как окисная пленка УгОо расплавляется и стекает с поверхности металла. В настоящее время практически нет сведений об окисляемости сплавов ванадия, за исключением работ [1, 2]. [c.63]

Результаты исследования и их обсуждение. После проведе-ь ия одновременного окисления было обнаружено, что почти все сплавы подвержены катастрофическому окислению, о чем свидетельствовали оплавившаяся окисная пленка и невосироизво-димость результатов по привесу. [c.64]

Понижение температуры плавления окалнны приводит к повышению летучести и накоплению пятиокиси ванадия — УгОз в атмосфере печи. Под воздействием этой окиси происходит ускоренное, катастрофическое окисление сплавов ванадия с алюминием и хромом, на которых образуются при раздельном окислении плотные неоплавляющиеся пленки. Механизм такого ускоренного окисления сводится, по-видимому, к химическому взаимодействию сплавов с У2О5 [8]. [c.64]

Смотреть страницы где упоминается термин Катастрофическое окисление: [c.110] [c.32] [c.127] [c.217] [c.331] [c.332] [c.340] [c.389] [c.389] [c.389] [c.390] [c.390] [c.391] [c.392] [c.392] [c.393] [c.394] [c.400] [c.153] [c.143] [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология