свойства шпинели значительно выше,
чем у закиси никеля. При содержании в сплаве 20 - 50 % Сг, окалина
состоит из двух фаз — шпинели и окиси хрома.
Изготовить микрошлифы окалины
образцов сплавов, содержащих 15; 23,4; 34,7 и 46,7 % Сг, авторам не
удалось, так как вся окалина при охлаждении отслаивалась от образцов.
Рассмотрение отслоившихся чешуек окалины под микроскопом показало, что
платины не было ни на внутренней, ни на внешней поверхностях окалины, и
она находилась, по-видимому, в объеме окисного слоя. Авторы пришли к
выводу, что для указанных сплавов нельзя утверждать, какой из путей
диффузии преобладал, но можно признать, что имела место диффузия металла и
кислорода.
При увеличении содержания хрома до
55 % и выше шпинель в окалине рентгеновским методом не обнаруживается, а
скорость окисления возрастает. По мнению авторов, на этих сплавах
вначале, возможно, и образуется шпинель, но затем хром
восстанавливает окисленный никель, и окалина представляет собой окись
хрома с вкрапленным в нее металлическим никелем. Для этих сплавов и
чистого хрома после окисления образцов платиновые метки находились на
внешней поверхности окалины, из чего следует, что окисление происходило за
счет диффузии кислорода.
Данные по фазовому составу окалины
(рис. 9) привели авторов к выводу, что самую высокую жаростойкость
обеспечивает шпинель. Доказательством хорошего защитного действия
шпинели, по их мнению, является то, что смена избыточной закиси никеля
(сплав с 15 % Сг) на окисел хрома (сплавы, содержащие от 23,4 до 46,7 %
Сг) практически не сказывается на жаростойкость сплавов, т.е. при наличии
в окалине №Сг204 присутствие другой окисной фазы не
имеет значения. В рамках представленных данных такой вывод нельзя признать
вполне убедительным, потому что относительное количество шпинели в
окалине уменьшается по мере увеличения концентрации хрома в сплаве
(кривая 2 на
рисунке 9), тогда как показатель жаростойкости остается
постоянным.
Рассмотренная работа [ 26] дает
удовлетворительное представление о наиболее общих закономерностях
окисления сплавов никель-хром. Поэтому не будем останавливаться на других
исследованиях аналогичных закономерностей, хотя результаты некоторых
из них дополняют, а в отдельных деталях даже не совпадают с
представленными данными; например, по характеру изменения показателя
жаростойкости в интервале концентраций хрома выше 20 % [27].
Достаточно будет лишь отметить, что все эти исследования в
совокупности с рассмотренной работой приводят к выводу, что максимальную
жаростойкость при температурах выше 1000°С можно ожидать в области у -твердого раствора
(рис. 10) с концентрацией хрома 20 - 40 %.
Представляют интерес исследования,
результаты которых характеризуют прочность межатомных связей в
кристаллической решетке в растворе хрома в никеле. В работе
Е.З.Винтайкина [28] кнудсеновским методом определения давления пара в
сочетании с методом радиоактив-ньгх изотопов оценены упругости
паров хрома для сплавов никель-хром,
