Окисления компонентов

требуют при сварке защиты их инертными газами от окисления кислородом воздуха.

Линии а и б на диаграммах соответствуют электрохимическим равновесиям воды с продуктами ее восстановления — водородом и окисления — кислородом. Область, заключенная между этими двумя линиями, является областью устойчивости воды. При потенциалах, лежащих вне этой области, вода термодинамически неустойчива; при потенциалах, лежащих выше линии б, вода окисляется, а ниже линии а восстанавливается. При обратимых потенциалах алюминия, которые отрицательнее потенциалов, соответствующих линии б (в соответствии с гл. 12, п. 1, эта линия на рис. 151—153 нанесена для ро, — 0,21 атм), термодинамически возможна коррозия_с_кислородной деполяризацией, а для тех, ко-

Гидратированный оксид железа FeO-nH2O или гидроксид железа Fe(OH)2 образуют на поверхности, железа диффузионно-барьерный слой, через который должен диффундировать кислород. У раствора, насыщенного Fe(OH)2, pH л; 9,5, так что на поверхности железа, корродирующего в аэрированной чистой воде, среда всегда щелочная. Чистый Fe(OH)2 имеет белый цвет, но обычно из-за начинающегося окисления кислородом воздуха цвет гидроксида варьирует от зеленого до черного. На внешней поверхности оксидной пленки, доступной растворенному кислороду, оксид железа (II) окисляется до оксида или гидроксида железа (III):

При электродуговой сварке под действием тепла, выделяемого электрической дугой, соединяемые элементы / (рис. 4.1, а) оплавляются, и оплавленный металл вместе с металлом электрода 2, обмазанного защитным покрытием, образует прочный шов. При расплавлении электрода защитная обмазка выделяет большое количество шлака и газа, которые способствуют более устойчивому горению дуги и защищают расплавленный металл от окисления кислородом воздуха. Этим способом свариваются конструкционные стали любых марок, чугун, алюминиевые и медные сплавы.

Наилучшая пластичность наблюдалась при 1100°С. При дальнейшем увеличении температуры относительное сужение оставалось высоким только благодаря пластичной сердцевине образца. Наружный слой образца был покрыт довольно глубокими трещинами вследствие значительного окисления кислородом воздуха. Красноломкость никеля и не-

ным оксидным слоем. При рассмотрении механизма окисления кислородом чистого железа было отмечено, что в зависимости от температуры на его поверхности образуется двух- или трехслойная оксидная 'пленка. Предельная температура, выше которой возникает вместо двухслойной трехслойная пленка, для чистого железа примерно равна 570 °С. Следовательно, окисление железа хорошо согласуется с результатами коррозии перлитных сталей в воздухе.

Стеклосилицидные покрытия показали высокую эффективность в качестве средства защиты борсодержащих материалов не только от окисления кислородом воздуха, но и от взаимодействия при контакте с жаропрочными сплавами ЭИ435, ЭИ437Б, ВЖ98, BJK100 при 1100° в течение нескольких сотен и тысяч часов. В этих же условиях, борсодержащие материалы без покрытия взаимодействуют с жаропрочными сплавами и быстро разрушаются.

верхности металлы предохраняют железо (в случае восстановления Со, Сг и Ni) от окисления кислородом воздуха при обжиге покрытия. Осадившимся слоем хрома, по-видимому, следует объяснить возможность нанесения стекла на железо при температуре 1080° в атмосфере воздуха.

При повышенной температуре скорость окисления возрастает, причем скорость окисления кислородом воздуха выше, чем одним чистым кислородом. Скорость окисления значительно повышается, если в воздухе или кислороде содержатся водяные пары. Присутствующая в воздухе двуокись серы или углерода ведет себя как ингибитор.

Сплавы на никелевой основе используют для изготовления элементов камер сгорания. Эти сплавы проявляют высокую жаростойкость при температурах 1000—1200 °С в условиях окисления кислородом (воздух, продукты сгорания природного газа и др.) и подвергаются, как правило, интенсивной коррозии в средах,

возможно меньшей пористостью для наименьшего окисления кислородом воздуха при нагревании;

Шлакообразование. Роль шлака при плавке жаропрочных сплавов исключительно велика. От состава шлака зависят температура металла и содержание вредных примесей (S и Р). Источниками шлакообразования являются оплавившаяся футеровка, зола кокса, продукты окисления компонентов чугуна при плавке (FeO, SiOz, MnO и др.), а также различные оксиды, вносимые шихтой, и флюс. Для регулирования состава и степени основности шлака используют известняк.

Поверхности зерен в цинке выявляют окисляющими растворами-В основном это реактивы, которые выделяют кислород. Вследствие взаимного окисления компонентов реактива (например, азотной и хромовой кислот) его травящее действие ухудшается. Поэтому эти реактивы неустойчивы.

где <2физ ~~ физическая теплота предварительно подогретых компонентов горения (топливо, воздух), кДж/м3; q3 и q6 - потери теплоты с химическим недожогом топлива и расплавленной золой (при сжигании твердого топлива); QP — низшая теплота сгорания единицы количества топлива с учетом окисления компонентов шихты, кДж/м3 (кДж/кг); Кп.с - расход продуктов сгорания при сжигании единицы количества топлива, мэ/м3 (м3/кг); сп.с - теплоемкость продуктов сгорания при Грор, кДж(м3 -К).

Кислотность масла чаще всего есть следствие плохой очистки и промывки масла и объясняется присутствием органических кислот. Такой вид кислотности носит название первичной кислотности; вторичная кислотность отработанных масел зависит от образования кислот в процессе работы масла, например, от окисления компонентов масла кислородом воздуха, от гидролиза жиров, растительных или животных, прибавляемых иногда к минеральным маслам, и т. д. Вторичная кислотность характеризуется устойчивостью масла в рабочих условиях, и поэтому при выборе масла для гидромуфт чрезвычайно важно знать этот его параметр.

4) при спекании сохранять степень окисления компонентов ферритов.

вследствие невысокой смачиваемости карбида титана железом, сепарации и окисления компонентов TiC - железо в плазменной струе.

пемзовидных. Это достигается нагревом стекловидных флюсов до 350 ... 400 °С, а пемзовидных до 400 ... 500 °С с выдержкой 2 ... 3 ч. Максимальная температура нагрева под прокалку применяемых флюсов не должна превышать 650 ... 700 °С во избежание окисления компонентов флюса и его спекания.

Между тем во многих случаях достаточно большая скорость нагрева собранного под пайку изделия крайне, необходима для ограничения развития контактных процессов взаимодействия паяемого материала с технологическими и вспомогательными материалами и структурных изменений материала изделия. Нагрев паяемого материала в контакте с припоями и флюсами необходимо вести с такой скоростью, чтобы предотвратить наступление, необратимых изменений в их составе и свойствах из-за испарения я окисления компонентов, расплавления и вытекания легкоплавких составляющих. ' .

С кинетической точки зрения наступление равномерного растворения происходит вслед за начальным селективным; последнее, .как известно/сопровождается формированием обо-, гащенной электроположительным компонентом зоны, сохраняющейся и 'после перехода от СР к равномерному растворению. Из уравнений объемной диффузии следует, что при достаточно больших временах растворения t парциальные скорости окисления электроотрицательного компонента А не зависят от времени, .пропорциональны их' объемному содержанию и общей скорости окисления сплава (см. гл. 2). Таким образом, при сохранении механизма объемной диффузии начальное СР может смениться равномерным, 'характеризующимся стационарными значениями кинетических параметров: коэффициентов Zi(t), толщины обогащенной зоны, парциальных скоростей окисления компонентов и т. д. [36, 51]. С этой точки зрения равномерное растворение может быть названо стационарным.

Остановимся теперь на основных результатах экспериментального изучения псевдоселективной коррози-и латуней. Для наблюдения за развитием процессов и установления временной зависимости скоростей 'перехода компонентов в коррозионную среду особенно удобным оказалось применение • у-спектуометрического метода с непрерывной регистрацией содержания в растворе каждого из -у-йзотопов [130]. Перед, исследов-анием оба компонента метят радиоактивными изотопами путем облучения-латунного образца потоком тепловых 'нейтронов или вводят готовый радиоизотоп при плавлении латуни. Коррозионные исследования проводят в ячейке, конструкция которой позволяет непрерывно перемещать рабочий раствор вдоль" у~чУвствительног° сцинтйляционного датчика. По нарастанию радиоактивности раствора вычисляют парциальные скорости окисления компонентов и ко-эффлциент селективности Zzn(t).

Легирование латуни третьим компонентом, по-видимому, не приводит к принципиальным • отличиям в механизме и кинетике их равномерного растворения. Например, в концентрированных хлоридных растворах полные анодные поляризационные кривые и парциальные поляризационные кривые окисления компонентов простой а-латуни CuSOZn и а-латуни, легированной оловом (рис. 4.18), мышьяком, фос* фором, никелем и другими элементами, имеют один и тот же {нернстовский) наклон [24, 121, 195, 198, 199]. Следовательно, и в этом случае остается справедливым вывод, что

197. Зарцын И. Д. Термодинамика и кинетика избирательного окисления компонентов интерметаллических фаз в растворах электролитов: Дис. ... канд. хим. наук. Воронеж, 1986. 178 с.