Методические указания к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Коррозия и защита металлов» для студентов всех специальностей Днепропетровск нметау 2005

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Коррозия и защита металлов» для студентов всех специальностей

Днепропетровск НМетАУ 2005

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНАЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УКРАИНЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Коррозия и защита металлов» для студентов всех специальностей

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры ПМ и ЗМ,

протокол № от

Днепропетровск НМетАУ 2005

УДК

Методические указания к выполнению лабораторного практикума по дисциплине «Коррозия и защита металлов» для студентов всех специальностей. Сост.: C. И. Пинчук, А. П. Стовпченко, И. Г. Рослик, О. О. Внуков. - Днепропетровск: НМетАУ, 2006.- 33 с.

Приведены положения теории химической и электрохимической коррозии металлов и методические указания по определению скорости газовой коррозии и жаростойкости сталей, исследованию особенностей коррозии металлов в кислых и нейтральных средах, получению гальванических защитных покрытий.

Предназначены для студентов всех специальностей.

Разработали: С. И. Пинчук, д-р техн. наук, проф.

А. П. Стовпченко, д-р техн. наук, с.н.с..

И.Г. Рослик, канд. техн. наук. доц.

О.О. Внуков, ст. преп.

Ответственный за выпуск: С. И. Пинчук, д-р техн. наук, проф.

Рецензент

Редактор

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ

КОРРОЗИИ СТАЛИ ПО ЦВЕТАМ ПОБЕЖАЛОСТИ

1.1 Цель проведения лабораторной работы

Установить влияние температуры на скорость окисления углеродистой стали и рассчитать эффективную энергию активации процесса.

Задачи проведения лабораторной работы состоят в том, чтобы

знать : метод определения скорости коррозии металла по цветам побежалости;

уметь : самостоятельно проводить исследование влияния температуры на скорость окисления, рассчитывать энергию активации процесса.

1.2 Основные теоретические положения

Большинство металлов при высоких температурах в атмосфере термодинамически неустойчивы по отношению к кислороду. На их поверхности образуются оксидные пленки, защитные свойства которых в значительной мере определяют жаростойкость металлов и сплавов. Толщина оксидных пленок может изменяться в очень широких пределах.

Принято различать тонкие, средние и толстые пленки. Толщина тонких пленок - от мономолекулярной до 0,04 мкм. Такие пленки на металле невидимы и их наличие может быть установлено оптическими методами с применением поляризованного света или с помощью радиоактивных индикаторов. Толщина средних пленок (0,04 - 0,5 мкм) сопоставима с длиной волны видимых световых лучей (0,04 < l < 0,75 мкм). Эти пленки являются видимыми благодаря интерференционному окрашиванию, то есть возникновению так называемых цветов побежалости. Толстые пленки имеют толщину более 0,5 мкм и видны невооруженным глазом.

Интерференционные цвета побежалости позволяют определить толщину получаемых на металле пленок. Механизм появления цветов побежалости можно объяснить следующим образом. Погашение света вследствие интерференции двух лучей света, которые налагаются друг на друга, с длиной волны l происходит, если эти два луча смещены один относительно другого на половину фазы, то есть на непарное число полуволн: и т.д.

Пусть два луча проходят сквозь прозрачную пленку на поверхности металла, отражаясь один от внешней поверхности пленки (рисунок 1.1, линии 1, 2), другой - непосредственно от поверхности металла, пройдя через нее (рисунок 1.1, линии 3, 4).

Рисунок 1.1 – Схема интерференции лучей света

Как это видно из рисунка, различие в ходе этих двух лучей определяется двойной толщиной пленки S (при падении луча под углом близким к прямому). Если учесть, что длина световой волны в прозрачной среде сокращается в обусловленное коэффициентом преломления число раз, то условия погашения данного луча с длиной волны l для пленки с показателем преломления n будут удовлетворяться, если толщина пленки S будет отвечать следующим значениям:

; и т.д. (1.1)

По этим формулам можно определить S, если установить интерференционное погашение луча при освещении образца монохроматическим светом. Такие измерения были проведены (таблица 1.1). Данные, приведенные в таблице 1.1, представляют собой толщины окисных пленок на железе, на котором получены цвета побежалости при нагревании образца на воздухе.

Таблица 1.1 - Толщина оксидных пленок на железе

Цвет пленки	S, мкм
желтый	0,046
оранжевый	0,052
красный	0,058
фиолетовый	0,068
синий	0,072

Зная толщину пленки и продолжительность процесса окисления, можно рассчитать скорость газовой

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать