✍ Scribed by W.W Smeltzer
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The kinetics of scale formation on iron in carbon dioxide atmospheres have been determined in the temperature range 600"-1100°C by a thermogmvimetric technique. The scale constituents were identified by means of X-ray and microscopic examinationa. The oxidation rates obeyed linear and parabolic time laws for short and long exposures respectively. Linear scaling was determined by the rate of ineo~oration of chemisorbed oxygen into the wustite lattice at temperatures lower than SlO"C, and by dissociation of carbon dioxide and incorporation of oxygen into wustite at higher temperatures. The theoretical temperature coefficient of the parabolic rational rate constant for wustite formation was evaluated over the temperature range of its stability. Results from the literature on parabolic oxidation of iron in oxygen were in good agreement with the theoretical evaluation, whereas the results obtained for oxidation in carbon dioxide were of smaller magnitude above the Curie temperature of iron. This behavior was explained by the consideration that the chemical activity of oxygen in wustite at the oxide-gas interface was insufficient for equilibration of wustite with magnetite.
FER L'auteur 6tudie par une technique the~o~avim~trique, la cin&ique de formation de conches d'oxyde sur le fer dans une atmosphbre de dioxide de earbone, dans le domaine de tempbrature de 600" it 1 lOO*C. I1 identifie les const~tuants de la couche d'oxyde par des examens microscopiques et aux rayons X. Les vitesses d'oxydation ob&sent B, des lois linitaires et paraboliques pour des expositions de courte et longue dur&es respectivement. L'oxydation lin6aire est d&enni&e par 1s vitesse d'incorporation dans le r&eau de wustite d'oxygbne chemi-sorb8 pour des temperatures infbrieures B SlO"C, et par la dissociation du dioxyde de carbure et l'inoorporation d'oxyg&ne dans le wustite aux temperatures plus 6levBes. Le coefficient de temperature theorique de la constante de la vitesse parabolique de formation de wustite est caloulb pour le domaine des temp&atures oti elle est stable. Les r&&tats publi& dans la littbrature sur l'oxydation parabolique du fer dans l'oxygkne sont en bas accord avec les calculs thboriques, tandis que les r&sultats obtenus pour l'oxydation dans le dioxyde de carbone sont plus faibles au-dessus de la tempcirature de Curie du fer. L'auteur explique ce comportement en aonsidkrant que l'activitb ohimique de l'oxyg&ne dans le wustit,e & l'interfaee oxgde-gaz est insuffisante pour Bquilibrer le wustite avec 19 magn&ite. KINETIK DER BILDUNG VON W~STIT-SCHICHTEN AUF EISEN ;Mittels einer thermo-gravimetrischen Teehnik wurde die Kinetik der Bildung van Oxydschichten auf Eisen in einer Kohlendioxyd-AtmosphSre im Temperaturbereich 600*-l 100°C bestimmt; die Bestandteile der Schicht wurden durch rij,tgenographisohe und mikroskopisehe Priifmethoden identifiziert. Fiir die Oxydationsgeschwindigkeit gilt ein lineares bzw. parabolisohes Zeitgesetz fiir kurze bzw. lange Einwirkungszeiten. Die lineare Schichtbildung wurde bei Temperaturen bis 910°C durch die Einbaurate des chemisorbierten Sauerstoffs in das Wiistit-Gitter bestimmt, durch die Dissoziation des Kohlendioxyds und den Einbau des Sauerstoffs in den Wiistit bsi hijherer Temperatur. Der theoretische Temperatur-Koeffizient der Geschwindigkeitskonstanten im parabolischen Zeitgesetz der Wtistit-Bildung wurde fiir den Temperaturbereicb von dessen Giiltigkeit bestimmt. Literaturangaben iiber das parabolische Oxydationsgesetz bei Eisen in Sauerstoff stimmon mit der theoretischen Bestimmung got tiberein; die Ergebnisse fiir Oxydation in Kohlendioxyd sind jedoch oberhalb der ~ietemperatur van Eisen van geringerer GriiBe. Das lie13 sich durch die cberlegung erkliiren, da8 die chemiseha Aktivitiit des Sauerstoffs im Wtistit an de+ Grenzflliche Oxyd-Gas fiir die Ein&ellung dcs Gleichgewichts Wiistit-Magnetit nicht, ausreicht.
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