Специальные главы материаловедения для сварщиков. Гнюсов С.Ф. - 68 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Из этого сравнения следует, что WO
3
плохо предохраняет вольф-
рам от газовой коррозии так же, как и CaO, Na
2
O, MgO.
Защитные пленки уже давно используются для предохранения из-
делий от окисления, и вопросами их роста занимаются уже давно. Так,
было обнаружено, что в первый момент образования пленки на поверх-
ности чистого металла процесс ее роста идет со скоростью, близкой к
линейной, определяемой константой скорости химической реакции. Да-
лее этот закон нарушается. Скорость образования пленок определяется
скоростью взаимной двусторонней диффузии через пленку агрессивной
среды к металлу и атомов металла по направлению к внешней среде.
Зависимость толщины пленки от времени в общем виде определя-
ется уравнением Эвонса
y
2
/К
d
+ 2y/K
c
= 2C
0
τ + A,
где у – толщина пленки, τ - время ее образования, К
d
– константа диффу-
зии при данных условиях, К
c
– константа скорости химической реакции
образования пленки, С
0
– концентрация действующей среды на внешней
поверхности пленки, А – постоянная интегрирования.
Для очень тонких и несплошных пленок, когда V
ок
/V
Ме
<1 член
уравнения y
2
/К
d
мал по сравнению с 2y/K
c
и первым членом уравнения
можно пренебречь. Тогда получим 2y/K
c
=2C
0
τ + A, или y=K
c
C
0
τ+K
c
A/2.
Это линейное уравнение зависимости толщины пленки от времени. Та-
ким образом, при малой толщине пленки скорость ее роста определяет-
ся скоростью химической реакции.
Если пленка достаточно толстая, то y
2
/К
d
будет велик по сравне-
нию с 2y/K
c
и тогда членом 2y/K
c
можно пренебречь. В этом случае
уравнение Эванса примет вид y
2
/К
d
= 2C
0
τ + A, или y
2
= 2К
d
C
0
τ + K
d
A.
Это уравнение параболы, и скорость роста пленки будет контролиро-
ваться диффузией. Для пленок средних толщин применимо уравнение
y
2
/К
d
+ 2y/K
c
= 2C
0
τ + A, что видно на типичной кривой, представленной
на рис. 22.
На участке АВ кривая окисления близка к прямой АМ, тангенс
угла наклона которой пропорционален константе скорости химической
реакции. Между точками В и С идет сложная зависимость уравнения
роста пленки. На участке СЕД идет параболическая зависимость скоро-
сти роста пленки, то есть АВСЕД – это основная кривая окисления.
Если при достижении критической точки y
1
растущая пленка переходит
в рыхлую несплошную, то далее ее рост подчиняется линейному закону
АВСЕF (внутренние напряжения ее разрыхляют).
68

Страницы