когда атомы хрома полностью
окружены атомами никеля, наблюдается наибольшая отрицательная теплота
растворения хрома (рис. 12). С увеличением концентрации хрома
появляются менее прочно связанные пары Сг—Сг и в соответствии с этим
теплота растворения хрома становится более положительной. В растворе с
малым содержанием хрома атомы никеля связаны, главным образом, сами с
собой. При повышении концентрации хрома число более прочных связей
Ni-Cr возрастает и теплота растворения никеля становится
отрицательной.
Таким образом, полученные данные
показывают, что наиболее прочные межатомные связи в решетке твердого
раствора имеют место при ХСх
0,2 - 0,28. В дальнейшем рассмотрим более подробно
процесс окисления сплавов с содержанием около 20 % Сг, которые получили
наибольшее распространение. Кинетика окисления изучалась многими
авторами.. Обобщение имеющихся данных показывает, что при температурах
примерно до 700°С кривые окисляемости можно описать логарифмической
зависимостью, а выше 700° - параболической. Для сплавов промышленной
чистоты в области температур выше 1000°С показатель степени параболы
колеблется в пределах 1,7 — 2,2, причем с повышением температуры он,
как правило, понижается.
Необходимо отметить, что значения
скоростных констант окисления двойных сплавов, по данным различным
авторов, заметно различаются. Это объясняется, в основном, неодинаковым
содержанием примесей в сплавах, а также разным составом окислительной
атмосферы (воздух или кислород различной чистоты и давления),
применявшейся в экспериментах. Поэтому количественная интерпретация
данных по скорости окисления требует осторожности при сопоставлении
результатов разных работ.
Следует рассмотреть результат
работ [29 - 31], в которых изучено влияние охлаждений на состав окалины и
кинетику окисления окалино-стойкого конструкционного промышленного сплава
ХН78Т. Образцы диаметром 10 мм и высотой 20 мм окисляли в интервале 1050 -
1200°С с различной длительностью циклов (200, 500 и 1000 ч) и общей
выдержкой до 10000ч.
Установлено, что, начиная с
определенного времени, происходит увеличение константы скорости
окисления:
где Ag ' — увеличение массы
за время т= тj + т2 + ■■■+ тп;
кп — константы скорости
окисления на отдельных этапах процесса, причем
*i < кг< ... < к„ .
При этом, чем чаще охлаждение,
тем больше общая скорость окисления и меньше продолжительность
первого этана, соответствующего минимальной скорости окисления.
Показано, что при циклическом окислении происходит более быстрое обеднение
подокисного слоя хромом.
При этом в случае непрерывного
окисления окалина состояла в основном из окиси хрома и небольшого
количества шпинели, а в случае цикли-