4. Обработка результатов экспериментов

Для метода А. Массу рабочей части образца до испытаний (М₀) рассчитывают по известным (измеренным) размерам и плотности исследуемого металла (см. приложение 1). Результаты измерений записывают в табл. 1.

Таблица 1

Условия опыта: материал образца ___________________________

размеры рабочей части образца _______________ мм

площадь поверхности _____________ м²

температура (Т) __________ К

время начала опыта _______________

Время, мин	Uэт+ ·103, В	Uэт-·103, В	Uэтср ·103, В	Uобр+ ·103, В	Uобр-·103, В	Rобр ·103, Ом	ΔR·103, Ом	ΔМ, г	Δm+ = ΔМ/S, г/м2	δ, мм

Величину R_обр, отвечающую τ = 0 при температуре отжига, рассчитывают из уравнения R_T = R₂₉₃[1 + α(T-293)]. Значения U⁺ и U^- соответствуют величинам падения напряжения, измеренным при пропускании тока в прямом и обратном направлениях.

Для метода Б. Результаты опытов записывают в табл. 2. Запись условий опыта аналогична приведенной в табл. 1.

Таблица 2

Время проведения опыта, мин	Масса образца с подвесом, г	Время от начала опыта, мин (ч)	Удельное увеличение массы образца, Δm+ = (Mτ – M0)/S, г/м2	Примечание

5. 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: Δm⁺ = ΔМ/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⁺/dτ, 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 Δm⁺ = 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 (Δm⁺) и толщины пленки во времени должны описываться уравнением с близкими друг к другу значениями n.

2) изменение массы Δm⁺, рассчитанное для какого-либо значения времени c помощью полученной формулы, должно совпадать (в пределах погрешности измерений) с величиной Δm⁺, 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.