Проникновения магнитного

в сплаве на границе с окалиной станет достаточно широким и процесс диффузии через этот слой в силу этого будет значительно замедлен, границы зерен сплава могут послужить каналом, по которому к поверхности раздела сплав—окалина будет доставляться металл Me из глубинных слоев с;,-лава, а также каналом проникновения кислорода , а следовательно, и окалины в глубь окисляемого образца. Это приведет к образованию отдельных изолированных зерен сплава, окруженных окалиной.

Г. В. Акимов указывал, что тонкая пленка электролита представляет собой слабое препятствие для проникновения кислорода пз атмосферы воздуха к корродирующей металлической поверхности. Это обстоятельство обусловливает очень интенсивное поступление кислорода па катодные участки металла. В условиях коррозионного процесса с выделением водорода кислородная и водородная деполяризация протекают параллельно и независимо друг от друга.

Твердофазовый атомно-ионный механизм диффузии типичен для проникновения кислорода через оксидные материалы, не имеющие открытых пор. Процесс начинается с обмена ионами кислорода между газовой фазой и поверхностью покрытия, затем ионы кислорода мигрируют по вакантным узлам (дыркам) через покрытие.

Следует отметить, что экранирующее действие этого покрытия от проникновения кислорода к поверхности металла проявляется не только после окончательного формирования покрова и его затвердевания, но в значительной степени и в процессе обжига, когда покров находится в размягченном состоянии. Это обстоятельство имеет существенное значение: в противном случае интенсивная диффузия кислорода атмо-

Как видим, проявление полищелочного эффекта в покрытиях сопряжено в известном смысле с повышением их плотности, что можно отнести и к их размягченному состоянию, а следовательно, и с усилением экранирующего действия покрытий даже в размягченном состоянии в отношении проникновения кислорода к защищаемой поверхности металла. Это нашло свое экспериментальное подтверждение при определении диффузии кислорода через расплавы тех же составов, что и покрытия.

Впервые Г. В. Акимов в работе [2] отметил, что металл в последнем случае разрушается с большей скоростью, поскольку тонкая пленка влаги не может служить барьером для проникновения кислорода воздуха к его поверхности, вследствие чего создаются условия для интенсивной кислородной деполяризации.

Поступление кислорода. Кислород принимает участие в катодной реакции и поэтому его присутствие является предпосылкой для коррозии в почве. Содержание кислорода сравнительно высоко над уровнем грунтовых вод и значительно ниже под ним. Оно также изменяется с типом почвы, например в песке оно велико, а в глине -ниже. При этом содержание кислорода значительно выше в мелкогранулированной почве, которая была взрыхлена, например в процессе земляных работ, чем в почвах, находящихся в нетронутом, естественном состоянии. Если протяженная конструкция, например трубопровод, пересекает два или более типа почв, например песок и глину, имеющие различные характеристики в отношении проникновения кислорода, то может образоваться концентрационный элемент, а именно, элемент дифференциальной аэрации (рис. 52). В таком элементе анод расположен там, где подвод кислорода затруднен, и там наблюдается описанная выше локальная коррозия. Коррозионные элементы по той же причине могут возникать там, где конструкция окружена смешанной почвой, содержащей, например куски глины. Под этими кусками, в местах их соприкосновения с металлом будет происходить образование питтингов (рис. 53). Концентрационный элемент может также образоваться на конструкции, пересекающей уровень грунтовых вод, поскольку выше этого уровня проникновение кислорода происходит легче, чем ниже его. Поэтому локальная

проникновения кислорода приводит к образованию коррозионных элементов.

Распределение кислорода между окалиной и твердым раствором в результате окисления в потоке кислорода при 1000° представлено на рис. 15. При образовании твердого раствора внедрения Ti—О значительно увеличивается твердость поверхностных слоев, по к-рой можно определить глубину проникновения кислорода в металл (рис. 16). Титан диффундирует через слой окалины к поверхности и взаимодействует с кислородом, где образуются все новые и новые слои ТЮ2, в т. ч. и промежуточные слои с меньшей степенью окисления

Рис. 16. Глубина проникновения кислорода после 10-часового окисления титана при различных темп-pax (построено по к ривьш распределения твердости по глубине слоя).

В соединениях М. одно- и двухвалентна. Электрохимич. эквивалент двухвалентной М. составляет 1,188 г/а°С, стандартный электродный потенциал —0,34 в. При нормальной темп-ре М. мало химически активна, во влажном воздухе постепенно покрывается тонкой и плотной пленкой основных сернокислых и углекислых солей, защищающей от дальнейшего окисления. М. легко растворяется в азотной к-те с выделением окислов азота и образованием азотнокислой меди. При нагревании в горячей серной к-те М. растворяется с выделением сернистого газа и образованием сернокислой М. В отсутствии других окислителей разбавленная серная и соляная к-ты на М. не действуют. В растворах не-окислит. солей М. стойка, но ее коррозия резко возрастает в присутствии окисных солей железа, олова и др. (рудничные воды). Органич. к-ты незначительно действуют на М. Скорость коррозии в морской воде составляет лишь 0,05 мм/год. М. плохо сопротивляется действию аммиака, аммиачных солей и щелочных цианистых соединений. Взаимодействие М. с кислородом начинается уже при комнатной темп-ре. При высоких темп-pax скорость окисления сильно возрастает и образуется пленка закиси М. красного цвета. Скорость проникновения кислорода в М. на глубину 0,5 мм в зависимости от темп-ры (при общем содержании кислорода 0,24%) составляет:

Формулу (3.2.14) можно использовать для приближенной оценки глубины проникновения магнитного поля проходного ВТП в длинный круговой цилиндр или трубу. Истинное значение глубины проникновения для наружного проходного ВТП с однородным магнитным полем превышает оценку по (3.2.14).

8 — глубина проникновения магнитного поля в образец;

8 - глубина проникновения магнитного поля в проводящую среду. Амплитуда Ф и фаза со магнитного потока внутри образца

Формулу (3.2.14) можно использовать для приближенной оценки глубины проникновения магнитного поля проходного ВТП в длинный круговой цилиндр или трубу. Истинное значение глубины проникновения для наружного проходного ВТП с однородным магнитным полем превышаег опенку по (3.2.14).

5 — глубина проникновения магнитного поля в образец;

S - глубина проникновения магнитного поля в проводящую среду. Амплитуда Ф и фаза <р магнитного потока внутри образца

формулу (1) и номограмму на рис. 9, а можно использовать для приближенной оценки глубины проникновения магнитного поля проходного ВТП в длинный круговой цилиндр или трубу. Истинное значение глубины проникновения для наружного проходного ВТП с однородным магнитным полем превышает оценку по (1). На рис. 10 показаны графики зависимости относительной глубины проникновения б* = 8/R от квадрата обобщенногопараметра контроля х ==. = R ]Ло)^1аа, где R — радиус контролируемого цилиндра или наружный радиус трубы (б* = У~2/х).

, Рис. 10. Зависимость относительной глубины 6* проникновения магнитного поля проходного ВТП с однородным полем в круговой цилиндр от параметра х*:

В 1972 г. НИИИНом совместно с НИИхиммашем создан фер-розондовый ферритометр МФ-10Ф. Блок-схема ферритометра показана на рис. 98. Работа прибора основана на относительном локальном измерении магнитной проницаемости аустенитно-фер-ритной стали. В качестве первичного преобразователя в приборе используется измерительная система постоянный магнит — феррозонд. Датчик ферритометра МФ-10Ф в отличие от ранее созданных имеет значительную глубину проникновения магнитного поля (глубину промагничивания), достигающую в зависимости от содержания магнитной фазы 8—12мм, поэтому прибор дает усредненную оценку содержания ферритной фазы в толще металла на некоторую глубину.

С большой глубиной проникновения магнитного поля прибора МФ-10Ф связана особенность, появляющаяся при замере ферритной фазы в сварных швах. Влияние глубины проникновения магнитного поля на результаты контроля ферритной фазы прибором МФ-10Ф исследовали на сварных образцах, изготовленных из сталей аустенитного и аустенитно-ферритного классов [108].

На рис. 106 приведены результаты измерений на сварном образце стали 12Х18Н10Т. Прибор ФА-1 четко выявил границы сварного шва, соответствующие их истинному положению, в то время как прибор МФ-10Ф, обладающий большей глубиной проникновения магнитного поля, расширяет границы сварного шва. По той же причине при измерении на образцах сварных соединений сталей аустенитно-ферритного класса, у которых содержание ферритной фазы в основном металле в несколько раз выше, чем в сварном шве, границы сварного шва сужаются (рис. 106). На рис. 107 дана зависимость показаний прибора МФ-10Ф от толщины и ширины образцов с различным содержанием ферритной фазы (кривые /, 2 соответствуют 50 мА, кривые 3 — шкале 250 мА).