Требования к отчету

Общие требования к отчету изложены на стр. 5.

Используя справочные данные, представленные в приложении 1, проверяют выполнение условия сплошности пленки для образующегося оксида:

(21)

где М, А – молекулярная масса оксида и атомная масса металла соответственно; d _Ме, d _ок – плотность металла и оксида соответственно; m – число атомов металла в молекуле оксида.

На основании полученных экспериментальных данных строят график зависимости удельного измерения массы образца и толщины пленки во времена: Δ m ⁺ = Δ М / S = f(τ) и δ = f(τ) (только для метода А). Графическим дифференцированием определяют для какого-либо значения τ истинную скорость окисления, т.е. dm ⁺/ d τ, и сопоставляют ее со средней скоростью (положительным показателем изменения массы К_m ⁺), рассчитанной из выражения:

, г/м²·ч (22)

Зная химический состав образующегося оксида, рассчитывают отрицательный показатель изменения массы К_m ^-:

г/м²·ч (23)

где n _ок, n _Ме – валентность окислителя (например, кислорода) и металла соответственно; А _ок, А _Ме – атомная масса окислителя и металла соответственно,

а затем глубинный показатель коррозии П:

(24)

Графики зависимостей Δ m ⁺ = f(τ) и δ = f(τ) спрямляют в соответствующих координатах, используя одно из возможных уравнений (1-6), и определяют из графиков постоянные коэффициенты найденной эмпирической формулы. Расчет коэффициентов проводится также с помощью персонального компьютера методом наименьших квадратов. Результаты сопоставляются.

При правильной обработке экспериментальных данных (для метода А):

1) изменения массы (Δ m ⁺) и толщины пленки во времени должны описываться уравнением с близкими друг к другу значениями n.

2) изменение массы Δ m ⁺, рассчитанное для какого-либо значения времени c помощью полученной формулы, должно совпадать (в пределах погрешности измерений) с величиной Δ m ⁺, найденной из экспериментальных данных измерения электросопротивления (уравнение 14);

3) при экстраполяции времени на значение τ = 1 год толщина оксидной пленки δ (мм), рассчитанная по полученной эмпирической формуле, должна находиться в соответствии с глубинным показателем коррозии П (мм/год), определяемым из выражения 24.

В выводах указывают, соблюдается ли условие сплошности для образующегося оксида металла или оксидов компонентов сплава; записывают кинетическое уравнение, описывающее закон роста оксидной пленки на металле во времени при заданной температуре, с указанием размерности константы скорости окисления; отмечают результаты проверки правильности обработки экспериментальных данных; формулируют свои представления о механизме окисления металла, контролирующем факторе скорости процесса окисления.

 

Контрольные вопросы

Для допуска к выполнению работы:

1. В чем заключается потенциометрический метод измерения электросопротивления металлов?

2. В каком случае метод измерения электросопротивления может быть использован для изучения окисления металлов и сплавов?

3. Чем определяется защитная способность оксидов металлов и сплавов?

4. Какие факторы могут осложнять процесс образования и роста оксидной пленки?

5. Какое практическое значение имеет знание законов окисления металлов и сплавов?

К защите работы:

1. Какой процесс лимитирует процесс окисления металла в случае образования на нем пористой оксидной пленки?

2. По какому механизму протекает процесс роста защитной оксидной пленки при высоких температурах?

3. Что такое смешанный диффузионно-кинетический контроль процесса окисления?

4. Какие законы роста пленок на металлах описывают окисление металлов при низких температурах? Каков механизм роста пленок?

5. Что показывает константа скорости окисления металлов? Зависит ли эта величина от температуры?