Как видно из табл. 5, в окалине
обнаруживаются три окисла: закись никеля, шпинель и окись хрома.
Результаты послойного анализа дают важную информацию о механизме
окисления. Они показывают, что состав окалины неоднороден по толщине. В
этой неоднородности обнаруживается закономерность, заключающаяся в
том, что по мере углубления в окалину возрастает концентрация
термодинамически более устойчивых окислов, в данном случае окиси хрома.
Эта закономерность указывает на селективное окисление хрома, так же,
по-видимому, (. на протекание вторичных реакций окисления -
восстановления во внутренних слоях окалины, причем чем ниже давление
кислорода, тем более вероятно протекание этих процессов. Таким образом,
термодинамические факторы оказывают существенное влияние на формирование
внутренних слоев окалины.
С повышением температуры выше
800°С в окалине увеличивается количество №Сг204 и
уменьшается количество Сг203 (табл. 4). Это
указывает на усиление диффузии кислорода сквозь окисную пленку, вследствие
чего при 1000°С давление кислорода в окалине оказывается достаточным для
существования шпинели почти у самой границы окалины с
металлом.
Следует заметить, что после
окисления при 1000°С соотношение окисных фаз в окалине чистого
двойного сплава и сплавов технической чистоты с микродобавками и без
них (табл. 5 — 8) неодинаково. В окалине последних сплавов значительно
больше окиси хрома, что можно объяснить влиянием микродобавок и
примесей.
Отметим, что^с повышением
температуры выше 1000°С относительное количество окиси хрома возрастает.
Возрастает также количество закиси никеля в наружных слоях окалины сплава
без микродобавок и сплава с добавкой кальция. В то же время закись никеля
совсем не обнаруживается в окалине сплавов с добавками лантана и
циркония. Этот факт безусловно связан с влиянием микродобавок, однако дать
ему надежное объяснение пока не представляется возможным. Со временем
происходит изменение состава окалины, вследствие изменения состава сплава
и под-окисных слоев, которое изучено при испытании ' нагревателей в
течение всего их срока службы на сплавах с различным микролегированием
(табл. 9).
Закономерности окисления нагревателей
Эти исследования проведены при
1200°С в условиях циклического нагрева с длительностью циклов 120 ч на
образцах из проволоки диаметром 3 мм. Процесс окисления нагревателей
можно разбить на три стадии. Рассмотрим их последовательно в сочетании с
визуальным описанием. Систематический осмотр спиральных нагревателей
через каждые 120 ч (один раз в неделю) показал, что при охлаждении
нагревателей с печью (до 60 — 80°С) происходит отслаивание наружных слоев
окалины со всей площади поверхности.
Установлено, что отслаивание
окалины происходило только при остывании. Специальные опыты с быстрой
перекладкой горячих образцов, при
