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Oxidation of beryllium in carbon dioxide and oxygen

1962; Elsevier BV; Volume: 5; Issue: 1 Linguagem: Inglês

10.1016/0022-3115(62)90039-9

1873-4820

John Higgins, J.E. Antill,

Non-Destructive Testing Techniques

Weight gain/time curves have been obtained for samples of beryllium sheet fabricated by a variety of different routes, in dry carbon dioxide at 500–1000° C, in oxygen at 600–1000° C and in carbon dioxide containing water vapour at 700° C for times up to 10 000 h. Protective films were formed on most materials in dry carbon dioxide at 1 atm pressure and temperatures up to 850° C. At 1000° C breakaway was obtained after 1500 h. The presence of 3 vol. % water vapour in carbon dioxide at 1 atm resulted in breakaway at 700° C. The subsequent linear rates of attack were markedly dependent upon the method used to fabricate the metal and differed by as much as a factor of 1000 in certain instances. Most of the differences in the behaviour of materials could not be related to impurity content but were consistent with the view that protection is associated with an intergranular network of oxide in certain batches of metal. No significant protection from breakaway in wet gas was provided by oxide films previously grown on the fabricated samples in dry carbon dioxide. The behaviour of metal in dry oxygen also varied with the method of fabrication. In some cases it was very similar to that in dry carbon dioxide, whilst in others breakaway was obtained at 700° and 850° C. Lee courbes de gain de poids en fonction du temps (jusqu'à 10 000 heures) ont été déterminées pour des échantillons de tôles de béryllium élaboré par différents moyens, en présence de gaz carbonique sec à 500°-1000° C, d'oxygène à 600°–1000 C et de gaz carbonique contenant de la vapeur d'eau à 700° C. Il y a formation de films protecteurs sur la plupart des échantillons en présence de gaz carbonique sec sous une pression d'une atmosphère et aux températures inférieures à 850°. A 1000° C, on observe une rupture du film (breakaway) après 1500 heures. La présence de 3 % en volume de vapeur d'eau dans le gaz carbonique sous 1 atm provoquait le “breakaway” à 700° C. Succédant au “breakaway” l'attaque adoptait une vitesse linéaire dont la valeur dépendait principalement de la méthode d'élaboration du métal et qui pouvait varier dans le rapport de 1 à 1000 dans certains cas. La plupart des différences de comportement des matériaux ne pouvait pas être reliée à la teneur en impuretés mais plutôt au fait que la protection était associée à un réseau intergranulaire d'oxyde dans certains lots de métal. La croissance probable de films d'oxyde sur les échantillons élaborés en présence de gaz carbonique sec n'apportait pas une protection significative vis-à-vis du “breakaway” observé en présence de gaz humide. Le comportement du métal dans l'oxygène sec variait aussi avec la méthode de fabrication. Dans certains cas ce comportement était très similaire à celui dans le gaz carbonique sec tandis que dans d'autres cas, le “breakaway” était observable à 700° et 850° C. Es werden Kurven der Gewichtszunahme als Funktion der Zeit für Berylliumproben aufgestellt, die auf verschiedene Wege hergestellt wurden, einmal in trockenem Kohlendioxyd bei 500–1000° C, in Sauerstoff bei 600–1000° C und in Kohlendioxyd mit Wasserdampf bei 700° C über Zeiten bis zu 10 000 Stunden. Unter Kohlendioxyd bei einer atm Druck und einer Temperatur bis 850° C wurden auf den meisten Materialien Schutzfilme gebildet. Bei 1000° C trat nach 1500 Stunden “breakaway” ein. Bei Gegenwart von 3 Vol. % Wasserdampf in Kohlendioxyd unter 1 atm Druck tritt das Zerbrechen schon bei 700° C ein. Die folgenden linearen Verhältnisse für den Angriff sind merklich abhängig von der Methode, die zur Herstellung des Metalls benutzt wurde und differiert mit einem Faktor von 1000 in gewissen Fällen. Die meisten Differenzen im Betragen des Materials konnten mit dem Verunreinigungsgrad nicht korreliert werden. Sie standen im Zusammenhang mit dem Schutz durch ein intergranulares Netzwerk von Oxyden bei gewissen Proben. Die Oxydfilme, die auf in trockenem Kohlendioxyd hergestellten Proben gewachsen sind, bieten keinen bedeutenden Schutz für das “breakaway” in feuchtem Gas. Das Betragen des Metalls in trockenem Sauerstoff variiert ebenfalls in Abhängigkeit von der Methode der Herstellung. In einigen Fällen war es ähnlich dem Verhalten in trockenem Kohlendioxyd, während in anderen Fällen ein “breakaway” bei 700–850° C erhalten wurde.