Влияние модифицирования поверхности Zr, Zr-2,5%Nb, Ст10 фторидами на коррозионные процессы, протекающие на границе раздела "твердое тело - газ", "твердое тело - электролит"

• Автор: Костерина, Марьяна Леонидовна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с. : ил.

ВВЕДЕЬЖЕ

Часть 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Глава 1.1. Влияние модифицирования поверхности металлов и сплавов фторидами на физико-химические процессы, протекающие на гетерофазной границе раздела
1.1.1. Активация и пассивация физико-химических процессов, протекающих в системе «металлический материал — жидкая

среда», при наличии в ней фторидов

1Л.2. Влияние модифицирования металлической поверхности фторидами на процесс высокотемпературного формирования тугоплавких соединений на ^-переходных металлах и сплавах на

их основе в газовой среде

1Л.З. О механизмах влияния фторидов на физико-химические

процессы, протекающие на гетерофазных границах

Глава 1.2. Особенности высокотемпературного окисления циркония,

сплава Н-2,5 и Ст10 на воздухе и в кислороде

1.2.1. Окисление циркония и сплава Н-2.5 на воздухе и в кислороде и работа высокотемпературного гальванического элемента Р1, гг/оксидная пленка/02, Р1
1.2.2. Окисление железа и углеродистых сталей на воздухе и в
кислороде при повышенных и высоких температурах
1.3. Заключение
Часть 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Характеристика металлических материалов и их подготовка
к испытаниям
2.2. Описание основных установок и методик проведения экспериментов

2.2.1. Описание установки и методики для исследования кинетических зависимостей процесса окисления металлических материалов на воздухе при различных температурах и давлениях воздуха
2.2.2. Выбор характеристик для оценки скорости окисления металлических материалов при различных внешних условиях
2.2.3. Методика определения средней скорости коррозии металлических материалов в водных растворах фторида аммония
2.2.4. Методики определения массы образцов и толщин провзаимодействовавшего материала с кислородом, продуктов
их взаимодействия
2.2.5. Методика измерения электрохимического поведения металлических материалов в водных растворах
2.2.6. Исследование фазового состава и определение содержания кислорода в различных слоях из продуктов взаимодействия циркония с кислородом
2.2.7. Метод вторичной ионной масс-спектроскопии (ВИМС)
2.3. Вспомогательные методы исследования
2.3.1. Метод определения контролирующей стадии процесса коррозии СтЮ в водных растворах фторида аммония
2.3.2. Методика оценки ЭДС гальванических элементов
Pt, Zr/оксидная пленка/Ог, Pt и Pt, 2гр/оксидиая пленка/СЬ, Pt
2.4. Используемые методы химико-термических обработок поверхности металлических материалов
2.4.1. Щелочное оксидирование СтЮ
2.4.2. Методика получения фосфатного покрытия на СтЮ
Часть 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Глава 3. Коррозия Ъх, сплава гг-2,5%ЫЬ в водных растворах .ЫН4Р и при последующем их нагреве при различных давлениях воздуха
3.1.1. Коррозия циркония, сплава на его основе (Н-2.5) в водных растворах фторида аммония и при последующем их нагреве на воздухе (Ре ~ 105 Па)
3.1.2. Влияние фторидов на процесс высокотемпературного окисления Ъх при пониженных давлениях воздуха
Глава 4. Коррозия СтЮ в водных растворах К[Н4Г и при последующем
ее нагреве на воздухе
4.1. Кинетические особенности коррозии СтЮ при различных концентрациях №44Р в дистиллированной воде
4.2. Влияние предварительной обработки в водных растворах ШДР на процесс высокотемпературного окисления СтЮ на воздухе (Рв ~ Ю5 Па)
Глава 5. О механизме влияния предварительной обработки в водных растворах М141; на процесс окисления Ъху сплава Н-2.5, СтЮ при различных внешних условиях и практическая значимость результатов данной работы
5.1. Механизм влияния предварительной обработки в водных растворах фторида аммония на процесс окисления Ъх, Ъг-2,5%
N6, СтЮ при различных парциальных давлениях воздуха
5.2. Практическая значимость данной работы
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

х, „ А й
Учет поправочной величины —— цри оценке скоростей
высокотемпературной коррозии металлов из подгруппы титана и еплавов на их основе на воздухе необходамо, чтобы избежать существенных ошибок.
~ . „ - А с1
В данной работе — имело максимальные значения после
высокотемпературного (600 °С) окисления циркония и сплава на его основе (Н-2.5), прошедших предварительную обработку в насыщенном водном растворе ННаР (-- 1Ю13 мкм), и после окисления три температуре 900 °С на. воздухе этих металлических материалов, непрошедших предварительную обработку в водных растворах фторагенга (~ 7^8 мкм).
Определение скорости коррозии по удельному изменению массы образца в единицу времени недопустимо при наличии или образовании при высоких температурах летучих химических соединений, а также при сравнении скорости коррозии металлических материалов, характеризующихся большой растворимостью окислителя в металлической основе, особенно, при различных его парциальных давлениях.
Скорость взаимодействования кислорода с образцами, непрошедшими предварительную обработку в растворе фторида аммония, рассчитывали по уравнению (2.2);
-от.) |2 2)
Вт Вт ’ '
где Шо, т1: - исходная и конечная масса образца после окисления соответственно;
$ - площадь образца;
Следует отметить, что в практическом плане важно знать как среднюю скорость удельного изменения массы образцов для оценки изменения веса изделий и деталей, работающих при повышенных и высоких температурах в окислительных газовых средах, так и среднюю скорость их высокотемпературной коррозии в этих средах, по которой легко рассчитать