А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Захисна властивість - окісна плівка
Захисні властивості окисних плівок можна підвищити спеціальною обробкою, метою якої є закриття або зменшення часу в плівці. Пори зменшують обробкою окисних плівок гарячою водою (95 - 98 С) протягом 30 хв. Заповнення пор плівки виробляють шляхом взаємодії деяких хімічних сполук з самої плівкою або з електролітом, що знаходяться в порах. Так, при послідовній обробці окисних пленой в розчині хлориду барію і сірчаної кислоти в порах осідає нерозчинний сульфат барію. Хороші результати дає обробка оксидованих деталей в розчині хроматів. Для цього застосовують гарячий (92 - 98 С) розчин, що містить 100 г /л КМР від.
Захисні властивості окисної плівки, отриманої на магнієвих сплавах, перевіряють, завдаючи на поверхню виробу краплі 1% - ного водного розчину хлористого натрію з добавкою індикатора - 0 1% - ного спиртового насиченого розчину фенолфталеїну. відзначається час в хвилинах з моменту нанесення краплі до її порозовения. Норма тривалості випробування залежить від складу магнієвого сплаву і коливається в межах 1 - 10 хв.
Захисні властивості окисної плівки, отриманої на магнієвих сплавах, перевіряють, завдаючи на поверхню виробу краплі 1% - ного водного розчину хлористого натрію з добавкою індикатора-0 1% - ного спиртового насиченого розчину фенолфталеїну. Відзначається час в хвилинах з моменту нанесення краплі до її порозовения. норма тривалості випробування залежить від складу магнієвого сплаву і коливається в межах I - 10 хв.
Захисні властивості окисної плівки визначають крапельним методом. Цей розчин руйнує плівку і проникаючи до поверхні металу, взаємодіє з ним. В результаті містяться в розчині іони з шестивалентного хромом відновлюються воднем до іонів тривалентного хрому, і оранжеве забарвлення краплі замінюється зеленої.
Захисні властивості окисних плівок можна підвищити - спеціальною обробкою, метою якої є закриття або зменшення часу в плівці. Пори зменшують обробкою окисних плівок гарячою водою (95 - 98 С) протягом 30 хв. Заповнення пор плівки виробляють шляхом взаємодії деяких хімічних сполук з самої плівкою або з електролітом, що знаходяться в порах. Так, при послідовній обробці окисних плівок в розчині хлориду барію і сірчаної кислоти в порах осідає нерозчинний сульфат барію. Хороші результати дає обробка оксидованих деталей в розчині хроматів. Для цього застосовують гарячий (92 - 98 С) розчин, що містить ЮО г /л К С О.
Захисні властивості окисних плівок, отриманих при анодної поляризації зразків з свинцевих сплавів, можуть бути, до певної міри, охарактеризовані розміром частинок, що утворюють анодний плівку. Очевидно, чим менше середній розмір цих часток, тим вище щільність плівки, а також здатність її захищати метал від подальшого окислення. Як показало зіставлення електронномікро-скопічну фотографій, отриманих при збільшенні в 6000 разів, введення срібла в свинцево-сурм'яний сплав сприяє значному подрібнення частинок, складових анодний плівку. Це явище, очевидно, безпосередньо пов'язане з диспергирующим впливом, срібла на структуру сплаву.
Таким чином, максимальні захисні властивості окисної плівки досягаються в початковий період окислення і подальше її зростання не впливає на швидкість процесу.
корозійна стійкість алюмінію визначається захисними властивостями окисної плівки АЬОз, яка легко виникає на його поверхні в атмосфері або в розчинах, що містять кисень або окислювачі. У звичайних атмосферних умовах товщина виникає плівки не перевищує 0005 - 002 мк.
Крім сплошности спочатку утворюється шару окислів на захисні властивості окисних плівок впливають і інші фактори. Велике значення має відповідність між кристалічними структурами утворюються оксидів і металу. Чим більше розходження між цими структурами, тим більші напруги виникають в дотичних кристалічних решітках металу і оксиду. Коли обсяг окислів набагато більше обсягу окислившегося металу (17окУме), в окисної плівці виникають напруги стиснення. У вольфраму, що має співвідношення V OK: УМе335 умова отримання суцільний плівки окислів виконується. Однак велика різниця в обсягах оксиду WO3 і металу обумовлює виникнення значних внутрішніх напруг. В результаті окісна плівка на вольфрамі виходить дуже крихкою, зі слабкими захисними властивостями. Передумовою високих захисних властивостей плівки є мала електропровідність утворюються окислів. Велика стійкість алюмінію до окислення киснем пояснюється низьким значенням електропровідності А12Оз, яка при 1000 С дорівнює 10 - 7 Ом Х XCM-J. При відносно високій електропровідності окислів можливе утворення плівок з хорошими захисними властивостями в зв'язку з вирішальним впливом інших факторів. Наприклад, питома електропровідність Сг2О3 більше, ніж у NiO, майже в 10 разів, в той же час захисні властивості у окислів хрому вище, ніж у окислів нікелю.
Хімічне оксидування можна проводити із застосуванням гарячого або холодного розчинів, причому захисні властивості окисної плівки, отриманої обома способами, рівноцінні. В даний час спосіб оксидування в гарячих розчинах застосовується досить рідко, так як холодний спосіб має ряд переваг перед ним, а саме: відпадає необхідність нагрівати розчин, а також нейтралізувати покриття хромовим ангідридом, процес протікає майже без виділення газів, створюється можливість оксидувати вузли, що мають вузькі зазори, а також деталі зварені точкової і роликовій зварюванням. При використанні холодного способу знежирення деталей перед оксидуванням виробляють органічними розчинниками.
Однак через виникнення напружень в плівці летючості оксидів і з інших причин захисні властивості окисних плівок можуть різко знижуватися.
З одного боку, кисень посилює корозію, як катодний деполяризатор, а з іншого боку, гальмує її розвиток, підвищуючи захисні властивості окисної плівки на поверхні металу.
Термічна обробка може по-різному впливати на корозійне розтріскування металів: а) змінюючи структуру металу; б) змінюючи величину і характер внутрішньої напруги; в) змінюючи захисні властивості окисних плівок на поверхні металів. Іноді ці фактори діють одночасно, що надзвичайно ускладнює картину.
Захисна здатність плівок, сформованих в воді з різним вмістом кисню, при подальшій експлуатації металу більше залежить від концентрації у воді кисню, ніж від структури плівок; в потоках води, що містить більше 0 2 мкг на 1 кг 02 всі види окисних плівок мають захисні антикорозійні властивості; в потоках води, що містить менше 005 мг /кг Oz, захисні властивості окисних плівок низькі. У застійних зонах всі види плівок більш-менш знижують вагові показники корозії проти таких, одержуваних в рівних умовах на неокисленого поверхні. Однак надійний захист від локальних руйнувань досягається тільки при наявності руху води, що містить більше 0 2 мг /кг Оа, що гарантує підведення пасивуючого кисню до поверхні металу.
Алюміній володіє високою схильністю до окислення, в результаті чого на його поверхні завжди є тонка природна окісна плівка, що володіє певними захисними властивостями. Захисні властивості окисної плівки можна значно підвищити шляхом спеціальної хімічної або електрохімічної обробки алюмінію.
Хоча предметом обговорення в цьому розділі є запобігання зносу в результаті Застосування мастил, необхідно також враховувати матеріал поверхонь тертя. Крім того, захисні властивості окисної плівки можуть бути посилені при подальшій адсорбції на ній молекул газів або мастила.
Корозійна стійкість алюмінію визначається захисними властивостями окисної плівки А12О3 яка легко виникає на його поверхні в атмосфері або в розчинах, що містять кисень або інші окислювачі. У звичайних атмосферних умовах товщина виникає плівки не перевищує 0005 - 002 мкм.
У зв'язку з цим цікаво відзначити, що посилення чутливості до виразкової корозії сплаву АК8 відзначається саме в тій області де гальмується швидкість загальної корозії. Причину такого явища, яке в ряді випадків спостерігається і на чистому алюмінії при кип'ятінні наприклад, у водопровідній воді можна пояснити наступним чином, З одного боку, захисні властивості окисної плівки в цілому при збільшенні температури вище 80 С поліпшуються внаслідок утворення беміт.
Істотним недоліком більшості методів, застосовуваних для дослідження предпламенной окислення металів, і даних, отриманих цими методами, є те, що окислення металів вивчається в ізотермічних умовах, в той час як в реальних умовах предпламенной окислення, запалення і горіння металів протікають суто неізотерміческімі. Треба враховувати, що зі зміною температури істотно змінюється і протягом процесу окислення. Якщо при кімнатній температурі більшість металів акісляется за логарифмічною залежності то з ростом температури змінюються захисні властивості окисної плівки і відповідно змінюється і закон окислення: від логарифмічного до кубічного і параболічного і далі - до лінійного. Тому великий інтерес представляють дані по окисленню металів, отримані в неізотермічних умовах.
Передбачається, що окалина складається з закису-окису заліза. Значне зниження корозійної агресивності бромистоводневої кислоти при високих температурах пояснюється, очевидно, в деякій мірі захисними властивостями окисної плівки.
Як правило, оксидуванню піддають сталеві вироби, призначені для використання в закритих приміщеннях, а також при тимчасового захисту. У сухому повітрі окисні плівки досить стійки; у вологому атмосфері і особливо в воді захисні властивості плівок вкрай невисокі. У разі використання виробів на відкритому повітрі оксидована поверхню піддається додатковій обробці наприклад в розчинах окислювачів, в результаті чого захисні властивості утворилися окисних плівок значно підвищуються.
Швидкість корозії титану в контакті. При більш тривалих (10-годинних) випробуваннях швидкість корозії анодно захищається титану знижується приблизно в 10 разів і становить близько 0085 г /м2 - ч, або 016 мм /рік. Ці досить низькі значення швидкості корозії вказують на практичну можливість анодної захисту титану в киплячій 40% - ної сірчаної кислоти. Відмінності отримані в наших дослідах і експериментах Коттона, швидше за все є наслідком використання титану різної якості що, в свою чергу, могло впливати на захисні властивості окисних плівок, що утворюються при анодної поляризації.
Уже при звичайній температурі па поверхні багатьох металів при зіткненні з повітрям утворюється найтонший шар окіслеі. Утвориться окісна плівка може захищати метал зт подальшого окислення. Виникнення на поверхні деяких металів захисної плівки при впливі розчинів електролітів, що володіють окисними властивостями, розглянуто в гол. Захисні властивості окисних плівок, утворених при дії газових середовищ, визначаються цілою низкою чинників.
Уже при звичайній температурі на поверхні багатьох металів при зіткненні з повітрям утворюється найтонший шар окислів. Утвориться окісна плівка може захищати метал від подальшого окислення. Виникнення на поверхні деяких металів захисної плівки при впливі розчинів електролітів, що володіють окисними властивостями, розглянуто в гол. Захисні властивості окисних плівок, утворених при дії газових середовищ, визначаються цілою низкою чинників.
Захисні властивості окисної плівки, отриманої на магнієвих сплавах, перевіряють, завдаючи на поверхню виробу краплі 1% - ного водного розчину хлористого натрію з добавкою індикатора - 0 1% - ного спиртового насиченого розчину фенолфталеїну. відзначається час в хвилинах з моменту нанесення краплі до її порозовения. Норма тривалості випробування залежить від складу магнієвого сплаву і коливається в межах 1 - 10 хв.
Захисні властивості окисної плівки, отриманої на магнієвих сплавах, перевіряють, завдаючи на поверхню виробу краплі 1% - ного водного розчину хлористого натрію з добавкою індикатора-0 1% - ного спиртового насиченого розчину фенолфталеїну. Відзначається час в хвилинах з моменту нанесення краплі до її порозовения. норма тривалості випробування залежить від складу магнієвого сплаву і коливається в межах I - 10 хв.
Захисні властивості окисної плівки визначають крапельним методом. Цей розчин руйнує плівку і проникаючи до поверхні металу, взаємодіє з ним. В результаті містяться в розчині іони з шестивалентного хромом відновлюються воднем до іонів тривалентного хрому, і оранжеве забарвлення краплі замінюється зеленої.
Захисні властивості окисних плівок можна підвищити - спеціальною обробкою, метою якої є закриття або зменшення часу в плівці. Пори зменшують обробкою окисних плівок гарячою водою (95 - 98 С) протягом 30 хв. Заповнення пор плівки виробляють шляхом взаємодії деяких хімічних сполук з самої плівкою або з електролітом, що знаходяться в порах. Так, при послідовній обробці окисних плівок в розчині хлориду барію і сірчаної кислоти в порах осідає нерозчинний сульфат барію. Хороші результати дає обробка оксидованих деталей в розчині хроматів. Для цього застосовують гарячий (92 - 98 С) розчин, що містить ЮО г /л К С О.
Захисні властивості окисних плівок, отриманих при анодної поляризації зразків з свинцевих сплавів, можуть бути, до певної міри, охарактеризовані розміром частинок, що утворюють анодний плівку. Очевидно, чим менше середній розмір цих часток, тим вище щільність плівки, а також здатність її захищати метал від подальшого окислення. Як показало зіставлення електронномікро-скопічну фотографій, отриманих при збільшенні в 6000 разів, введення срібла в свинцево-сурм'яний сплав сприяє значному подрібнення частинок, складових анодний плівку. Це явище, очевидно, безпосередньо пов'язане з диспергирующим впливом, срібла на структуру сплаву.
Таким чином, максимальні захисні властивості окисної плівки досягаються в початковий період окислення і подальше її зростання не впливає на швидкість процесу.
корозійна стійкість алюмінію визначається захисними властивостями окисної плівки АЬОз, яка легко виникає на його поверхні в атмосфері або в розчинах, що містять кисень або окислювачі. У звичайних атмосферних умовах товщина виникає плівки не перевищує 0005 - 002 мк.
Крім сплошности спочатку утворюється шару окислів на захисні властивості окисних плівок впливають і інші фактори. Велике значення має відповідність між кристалічними структурами утворюються оксидів і металу. Чим більше розходження між цими структурами, тим більші напруги виникають в дотичних кристалічних решітках металу і оксиду. Коли обсяг окислів набагато більше обсягу окислившегося металу (17окУме), в окисної плівці виникають напруги стиснення. У вольфраму, що має співвідношення V OK: УМе335 умова отримання суцільний плівки окислів виконується. Однак велика різниця в обсягах оксиду WO3 і металу обумовлює виникнення значних внутрішніх напруг. В результаті окісна плівка на вольфрамі виходить дуже крихкою, зі слабкими захисними властивостями. Передумовою високих захисних властивостей плівки є мала електропровідність утворюються окислів. Велика стійкість алюмінію до окислення киснем пояснюється низьким значенням електропровідності А12Оз, яка при 1000 С дорівнює 10 - 7 Ом Х XCM-J. При відносно високій електропровідності окислів можливе утворення плівок з хорошими захисними властивостями в зв'язку з вирішальним впливом інших факторів. Наприклад, питома електропровідність Сг2О3 більше, ніж у NiO, майже в 10 разів, в той же час захисні властивості у окислів хрому вище, ніж у окислів нікелю.
Хімічне оксидування можна проводити із застосуванням гарячого або холодного розчинів, причому захисні властивості окисної плівки, отриманої обома способами, рівноцінні. В даний час спосіб оксидування в гарячих розчинах застосовується досить рідко, так як холодний спосіб має ряд переваг перед ним, а саме: відпадає необхідність нагрівати розчин, а також нейтралізувати покриття хромовим ангідридом, процес протікає майже без виділення газів, створюється можливість оксидувати вузли, що мають вузькі зазори, а також деталі зварені точкової і роликовій зварюванням. При використанні холодного способу знежирення деталей перед оксидуванням виробляють органічними розчинниками.
Однак через виникнення напружень в плівці летючості оксидів і з інших причин захисні властивості окисних плівок можуть різко знижуватися.
З одного боку, кисень посилює корозію, як катодний деполяризатор, а з іншого боку, гальмує її розвиток, підвищуючи захисні властивості окисної плівки на поверхні металу.
Термічна обробка може по-різному впливати на корозійне розтріскування металів: а) змінюючи структуру металу; б) змінюючи величину і характер внутрішньої напруги; в) змінюючи захисні властивості окисних плівок на поверхні металів. Іноді ці фактори діють одночасно, що надзвичайно ускладнює картину.
Захисна здатність плівок, сформованих в воді з різним вмістом кисню, при подальшій експлуатації металу більше залежить від концентрації у воді кисню, ніж від структури плівок; в потоках води, що містить більше 0 2 мкг на 1 кг 02 всі види окисних плівок мають захисні антикорозійні властивості; в потоках води, що містить менше 005 мг /кг Oz, захисні властивості окисних плівок низькі. У застійних зонах всі види плівок більш-менш знижують вагові показники корозії проти таких, одержуваних в рівних умовах на неокисленого поверхні. Однак надійний захист від локальних руйнувань досягається тільки при наявності руху води, що містить більше 0 2 мг /кг Оа, що гарантує підведення пасивуючого кисню до поверхні металу.
Алюміній володіє високою схильністю до окислення, в результаті чого на його поверхні завжди є тонка природна окісна плівка, що володіє певними захисними властивостями. Захисні властивості окисної плівки можна значно підвищити шляхом спеціальної хімічної або електрохімічної обробки алюмінію.
Хоча предметом обговорення в цьому розділі є запобігання зносу в результаті Застосування мастил, необхідно також враховувати матеріал поверхонь тертя. Крім того, захисні властивості окисної плівки можуть бути посилені при подальшій адсорбції на ній молекул газів або мастила.
Корозійна стійкість алюмінію визначається захисними властивостями окисної плівки А12О3 яка легко виникає на його поверхні в атмосфері або в розчинах, що містять кисень або інші окислювачі. У звичайних атмосферних умовах товщина виникає плівки не перевищує 0005 - 002 мкм.
У зв'язку з цим цікаво відзначити, що посилення чутливості до виразкової корозії сплаву АК8 відзначається саме в тій області де гальмується швидкість загальної корозії. Причину такого явища, яке в ряді випадків спостерігається і на чистому алюмінії при кип'ятінні наприклад, у водопровідній воді можна пояснити наступним чином, З одного боку, захисні властивості окисної плівки в цілому при збільшенні температури вище 80 С поліпшуються внаслідок утворення беміт.
Істотним недоліком більшості методів, застосовуваних для дослідження предпламенной окислення металів, і даних, отриманих цими методами, є те, що окислення металів вивчається в ізотермічних умовах, в той час як в реальних умовах предпламенной окислення, запалення і горіння металів протікають суто неізотерміческімі. Треба враховувати, що зі зміною температури істотно змінюється і протягом процесу окислення. Якщо при кімнатній температурі більшість металів акісляется за логарифмічною залежності то з ростом температури змінюються захисні властивості окисної плівки і відповідно змінюється і закон окислення: від логарифмічного до кубічного і параболічного і далі - до лінійного. Тому великий інтерес представляють дані по окисленню металів, отримані в неізотермічних умовах.
Передбачається, що окалина складається з закису-окису заліза. Значне зниження корозійної агресивності бромистоводневої кислоти при високих температурах пояснюється, очевидно, в деякій мірі захисними властивостями окисної плівки.
Як правило, оксидуванню піддають сталеві вироби, призначені для використання в закритих приміщеннях, а також при тимчасового захисту. У сухому повітрі окисні плівки досить стійки; у вологому атмосфері і особливо в воді захисні властивості плівок вкрай невисокі. У разі використання виробів на відкритому повітрі оксидована поверхню піддається додатковій обробці наприклад в розчинах окислювачів, в результаті чого захисні властивості утворилися окисних плівок значно підвищуються.
Швидкість корозії титану в контакті. При більш тривалих (10-годинних) випробуваннях швидкість корозії анодно захищається титану знижується приблизно в 10 разів і становить близько 0085 г /м2 - ч, або 016 мм /рік. Ці досить низькі значення швидкості корозії вказують на практичну можливість анодної захисту титану в киплячій 40% - ної сірчаної кислоти. Відмінності отримані в наших дослідах і експериментах Коттона, швидше за все є наслідком використання титану різної якості що, в свою чергу, могло впливати на захисні властивості окисних плівок, що утворюються при анодної поляризації.
Уже при звичайній температурі па поверхні багатьох металів при зіткненні з повітрям утворюється найтонший шар окіслеі. Утвориться окісна плівка може захищати метал зт подальшого окислення. Виникнення на поверхні деяких металів захисної плівки при впливі розчинів електролітів, що володіють окисними властивостями, розглянуто в гол. Захисні властивості окисних плівок, утворених при дії газових середовищ, визначаються цілою низкою чинників.
Уже при звичайній температурі на поверхні багатьох металів при зіткненні з повітрям утворюється найтонший шар окислів. Утвориться окісна плівка може захищати метал від подальшого окислення. Виникнення на поверхні деяких металів захисної плівки при впливі розчинів електролітів, що володіють окисними властивостями, розглянуто в гол. Захисні властивості окисних плівок, утворених при дії газових середовищ, визначаються цілою низкою чинників.