Химическое сопротивление материалов и защита оборудования нефтегазопереработки от коррозии. Кац Н.Г - 43 стр.

UptoLike

41
Рис. 1.6. Схема строения слоя хемосорбированного кислорода
на металле (а) и строения оксида (б):
Ме металл; О кислород
Образование хемосорбированного слоя кислорода происходит
быстро, а стадия проникновения ионов кислорода в глубь и формиро-
вание оксида – более медленно.
Тонкий слой оксида имеет мелкокристаллическую структуру, ко-
торая с ростом температуры может переходить в более крупные заро-
дыши. Такие зародыши охватывают всю поверхность металла, и мел-
кокристаллическая пленка оксида перекристаллизовывается в более
крупные кристаллы.
Так, при химическом взаимодействии углеродистых сталей с ки-
слородом воздуха на поверхности образуется окалина оксидная
пленка, в состав которой при умеренно высоких температурах входит
гематит (
32
OFe ) и магнетит (
43
OFe ), при более высоких температурах
нагрева (более 575° С) на поверхности раздела окалина-металл воз-
никает еще один оксид железа вюстит (
FeO
) (рис. 1.7). Одновре-
менно с процессом окисления железа идет процесс обезуглерожива-
ния поверхности стали, в результате чего цементитная фаза «вымыва-
ется» с поверхности стали. При увеличении времени нагрева глубина
обезуглероженного слоя увеличивается и может достигнуть несколь-
ких миллиметров, что приведет к снижению прочности и твердости
поверхности металла.
С повышением давления скорость коррозии резко возрастает
вследствие наличия в газовой среде водорода, который при повы-
шенном давлении вызывает водородное охрупчивание стали.