Специальные главы материаловедения для сварщиков. Гнюсов С.Ф. - 63 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Из этого ряда следует, что абсолютно устойчивыми с точки зре-
ния термодинамики в атмосферных условиях при наличии кислорода
будут только платина и золото:
1/2Pt → 1/2Pt
++
+ e
-
+2,7 гкал,
1/3Au → 1/3Au
+++
+ e
-
+3,2 гкал.
Все остальные металлы имеют тенденцию переходить в окисное
состояние. При высоких температурах необходимо еще учитывать упру-
гость диссоциации. Так химическая формула взаимодействия серебра с
кислородом 2Ag
2
O ↔ 4Ag + O
2
. Для этой реакции упругость диссоциа-
ции при разных температурах различна:
1) при Т = 300
о
С упругость диссоциации будет 8,410
-5
атм,
2) при Т = 400
о
С упругость диссоциации будет 6,910
-1
атм,
3) при Т = 500
о
С упругость диссоциации будет 24,410 атм,
4) при Т = 600
о
С упругость диссоциации будет 360 атм.
Отсюда видно, что серебро при 300
о
С термодинамически должно
окисляться, но уже при 400
о
С и более высоких температурах упругость
диссоциации Ag
2
O превышает парциальное давление кислорода в возду-
хе. Следовательно, при этих температурах серебро является вполне бла-
городным металлом по отношению к кислороду.
Для меди (2Cu
2
O ↔ 4Cu + O
2
) упругость диссоциации окисла со-
ставляет 0,5610
-30
атм при Т = 500
о
С, и 1,510
-11
атм при Т = 1000
о
С,
при Т = =2000
о
С –0,44 атм.
Отсюда видно, что при температурах ≥ 2000
о
С можно получить
восстановление меди, то есть она станет по отношению к кислороду
благородным металлом.
Для железа и никеля даже при температурах выше 2000
0
С упру-
гость диссоциации окислов остается еще достаточно низкой, и, следова-
тельно, при этих температурах вероятно протекание реакций окисления.
Если парциальное давление кислорода резко снизить, например, перехо-
дя к вакуумным или восстановительным атмосферам, то и для этих ме-
таллов станет термодинамически вероятным не процесс окисления, а
процесс восстановления их окислов. В большинстве металлургических
процессов и процессов сварки это положение полностью реализуется.
Если нагревать на воздухе Cr и Fe, то Cr будет окисляться очень
мало, а Fe будет окислятся очень активно с образованием окалины.
Mагний более активен к O
2
, чем алюминий, и если мы будем греть Mg и
Al в атмосфере O
2
, то магний будет активнее алюминия. Если их поме-
стить в щелочной раствор, то Al будет активно растворяться с выделе-
нием Н
2
, а магний растворяться не будет.
63

Страницы