Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Внешние факторы газовой коррозии

Читайте также:
  1. B) на которые не действуют внешние силы (т.е. которые взаимодействуют только друг с другом)
  2. I.1 . Конкурентоспособность частного предприятия здравоохранения, факторы ее определяющие.
  3. VI. Факторы, вовлекающие механизмы, связанные с активацией комплемента.
  4. Абиотические факторы
  5. Балла) Какие факторы наиболее полно определяют организационное поведение?
  6. Бейүкіметтік ұйымдар қоғамды демократияландыру факторы ретінде
  7. Биологические факторы современной урбанизированной среды

Состав газовой среды.

Металлы при высоких температурах могут взаимодействовать с кислородом, парами воды, оксидом углерода, оксидом серы по реакциям:

2Me + O2 = 2MeO; Me + CO2 = CO + MeO;

Me + H2O = MeO + H2; 3Me + SO2 = 2MeO + MeS.

При 900 0С скорость окисления железа, кобальта и никеля увеличивается в ряду

H2O ® CO2 ® O2 ® SO2

В отличие от этих металлов медь почти не корродирует в атмосфере оксида серы. В парах воды, CO2, O2 и SO2 скорость газовой коррозии металлов увеличивается в соответствии с рядом

Cr ® Ni ® Co ® Fe

На скорость газовой коррозии металлов в воздухе большое влияние оказывает примеси SO2, H2O, CO2 и совместно SO2 и H2O. Загрязнение воздуха этими оксидами вызывает увеличение скорости газовой коррозии по сравнению с чистым воздухом ~ на 40%, особенно сильно повышает скорость коррозии смесь 5% SO2 + 5% H2O (~ в 3 раза).

Продукты сгорания топлива (особенно мазута) могут содержать CO2, SO2, H2OиV2O5. С увеличением расхода кислорода воздуха в продуктах сгорания топлива увеличивается содержание воды и СО2 и скорость газовой коррозии повышается.

При нагревании в атмосфере, содержащей О2, CO2, H2O кроме окисления, может происходить обезуглероживание

Fe3C + 1/2O2 = 3Fe + CO

Fe3C +CO = 3Fe + 2CO

Fe3C + H2O = 3Fe + CO + H2

Окисление углерода происходит на поверхности стали. Из прилегающего слоя он диффундирует на поверхность стали и окисляется. Обезуглероживание может происходить при нагревании в атмосфере водорода. Атомарный водород проникает в сталь и реагирует с углеродом с образованием метана СН4.

При образовании в процессе горения топлива оксида ванадия V2O5 зола попадает на поверхность стальных деталей и вызывает ускорение коррозии. Причина ванадиевой коррозии – способность V2O5 растворять оксидные пленки на железе с образованием ванадата

Fe2O3 + V2O5 = 2FeVO4

и окислять железо

4Fe + 3V2O5 = 2Fe2O3 + 3V2O3

Образовавшийся при этом трехвалентный оксид ванадия окисляется кислородом воздуха до пятивалентного оксида. Оксид ванадия V2O5 разрушает также оксиды никеля и хрома.

Температура.

Температура оказывает большое влияние на термодинамическую вероятность протекания реакций окисления. Несмотря на снижение сродства элементов к кислороду, скорость химических реакций возрастает, что связано с увеличением скорости диффузии реагентов в пленке продуктов коррозии. Например, для железа зависимость скорости коррозии от температуры выглядит как показано на графике Рис.2.3.

 

Рис. 2.3 – Влияние температу­ры на скорость газовой кор­розии железа Температура может оказывать влияние на состав образующихся пленок и закон их роста.

Таблица 2.1 – Влияние температуры на состав и закон

роста оксидных пленок

t, 0С Состав пленки Закон роста
< 400 Fe2O3 логарифмич.
400 – 575 Fe3O4 , Fe2O3 степенной, n > 2
> 575 – 730 FeO, Fe3O4, Fe2O3 тоже

Большое влияние на скорость окисления металлов оказывает режим нагрева. Колебания температуры при нагреве и особенно попеременный нагрев и охлаждение вызывает разрушение пленок вследствие возникновения больших внутренних напряжений, в результате чего скорость окисления металла увеличивается.



 

Давление газа.

На скорость окисления металлов большое влияние оказывает парциальное давление кислорода.

При окислении ряда металлов при постоянной, достаточно высокой температуре, с повышением парциального давления кислорода скорость окисления сначала увеличивается, а затем при достижении некоторого критического значения Р(О2) – резко уменьшается и в широком диапазоне давлений остается достаточно низкой. Явление уменьшения скорости газовой коррозии при повышении парциального давления кислорода называется высокотемпературной пассивацией. Пассивное состояние металла связывают с образованием на его поверхности совершенной оксидной пленки. Высокотемпературную пассивацию обнаруживают хромистые стали, медь, титан, цирконий и др. При значительном увеличении парциального давления кислорода выше критического у целого ряда нержавеющих сталей (0Х13, ЗХ13, Х17, 08Х18Н10Т) происходит нарушение пассивного состояния (перепассивация), что приводит к увеличению скорости окисления.

Загрузка...

Повышение скорости движения газовой среды при высоких температурах может также вызывать увеличение скорости окисления. 2.6 Защита от газовой коррозии

Для защиты от газовой коррозии используют жаростойкое легирование, создание защитных атмосфер, защитные покрытия.

Для повышения жаростойкости сталей их легируют хромом, алюминием и кремнием.

В качестве защитных покрытий в практике находят применение металлические и неметаллические покрытия. Из металлических покрытий для этих целей используют главным образом термодиффузионные покрытия алюминием (термоалитирование), хромом (термохромирование) и кремнием (силицирование). В качестве неметаллических покрытий применяют жаростойкие эмали.


Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 222 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Механизм химической коррозии и окисления металлов | Адсорбция кислорода на металлах | Механизм высокотемпературного окисления | Теория жаростойкого легирования | Кинетика анодной реакции | Пассивность | Состав и концентрация коррозионной среды | Кислотность. | Внешний электрический ток и радиация | ПРОБЛЕМА КОРРОЗИИ |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Внутренние факторы газовой коррозии| Термодинамика электрохимической коррозии.

mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.007 сек.)