Влияние давления и состава газа

Если парциальное давление окислителя ниже давления диссоциации образующего соединения, то, как было показано ранее, термодинамически окисление металла прекращается.

Если окисление металла лимитируется химической реакцией, то скорость коррозии увеличивается пропорционально корню квадратному от величины давления кислорода.

Если скорость реакции определяется процессом диффузии в защитной пленке, то четкой зависимости от давления газа не наблюдается.

Существенное увеличение скорости окисления металла с повышением содержания и концентрации кислорода в газовой среде наблюдается только при невысокой концетрации кислорода в какой-либо нейтральной атмосфере. Дальнейшее увеличение парциального давления кислорода в газовой смеси не сопровождается пропорциональным увеличением скорости газовой коррозии. Например, скорость окисления железа и меди при 800—1000 °С в чистом кислороде примерно вдвое больше, чем на воздухе, хотя парциальное давление кислорода меняется в пять раз. Скорость окисления металлов в рассматриваемых случаях контролируется диффузией катионов в защитной пленке. На лимитирующую стадию парциальное давление кислорода непосредственного влияния не оказывает.

Образующийся при этом атомарный углерод диффундирует в сталь с образованием карбида железа — цементита. Происходит науглероживание стали. Аналогичный процесс при высоких температурах может иметь место и в атмосфере углеводородов. Например, в среде метана устанавливается равновесие

и также отмечается науглероживание стали.

и способности растворять железо и оксидные пленки на железе с образованием соединений ванадия:

принимают участие в последующих реакциях:

реагирует с оксидами никеля и хрома. При этом защитная пленка разрушается, в ней образуются поры и скорость коррозии металла увеличивается.

,

паров воды. Проведенные исследования показали, что при 900° С скорость окисления железа изменяется в ряду:

и температуры на коррозию отдельных металлов показано на рис. 3.18.

Железо обнаруживает достаточно высокую коррозию во всех исследованных газовых средах, которая значительно увеличивается в интервале 700-900 °С.

Хром обладает высокой жаростойкостью во всех четырех атмосферах.

которая значительно возрастает при переходе от температуры 700° С к900°С.

Принято считать, что различия в скорости коррозии металлов в различных газах в значительной степени определяются защитными свойствами образующихся на металле пленок продуктов коррозии.