Рассчитать отрицательный и положительный массовый Кm, глубинный Kп, и объемный Кv показатели коррозии металлов по данным табл. 1. Атмосферное давление во всех случаях равно 105 Па
№ п/п Металл S,
см2
, час. Состав продуктов
окисления m, г Объем поглощенного кислорода
V, л Температура окисления,
К
1.3 Ni 1000 100 NiO +20,0 - 1173
Решение
Массовый показатель (Кm) характеризует изменение массы (m) образца металла в результате коррозии, отнесенное к единице поверхности металла S и к единице времени (например, г/м2час, кг/ м2 с):
Кm+ = m / S* Кm+ = 20/0,1*100 =2 г/м2*час
Если известен состав продуктов коррозии металла, то можно сделать пересчет положительного показателя изменения массы в отрицательный по формуле:
,
гдеАме – атомная масса металла; А (Ni ) = 58,71 г/моль
Аок – атомная масса окислителя;
nме – валентность металла;
nок – валентность окислителя;
Кm- и Кm+ – соответственно отрицательный и положительный массовый показатель коррозии.
Кm- = 2* 2*58,71 /2*16 =7,34 г/м2*час
Глубинный показатель Кп (мм/год) связан с массовым отрицательным (Кm-) следующей зависимостью:
,
где Кm- – отрицательный массовый показатель, г/м2час;
– плотность корродирующего металла, г/см3; для
8,76 – переводной коэффициент.
Кп = 7,34*8,76 /8,9 =7,22мм/год
Высокотемпературное окисление никеля происходит по реакции:
2 Ni + O2 = 2 Ni O .
В соответствии с реакцией при высокотемпературном окислении двух грамм-атомов никеля, образуется два грамм-молекулы NiO и расходуется один грамм-моль кислорода или 22,4 л (н.у.)
n( NiO) = m( NiO) / M ( NiO) = 20 /74,71 = 0,27моль
что соответствует n( О2) = 0,135 моль
Поскольку расчет ведется согласно уравнения реакции, то это н.у.
V( O2 ) = 0,135*22,4 = 3,024л
Объемный показатель коррозии определяем по формуле:
КV = 3,024*10 -3/0,1*100 = 0,3024*10-3 м3/м2 ч.