Швидкість реакції між металом або сплавом з реакційним газом
Процеси газової корозії багатостадійні і протікають на кордоні розділу фаз метал - газове середовище за такими стадіями:
1) дифузія газоподібних речовин до поверхні розділу фаз;
2) адсорбція газу поверхнею металу;
3) хімічну взаємодію; 4) дифузія через окисну плівку
5) відведення (десорбція, сублімація) продуктів корозії із зони реакції
(здійснюється в окремих випадках). Термодинамічний метод аналізу корозійних процесів може вказати лише на можливість корозії металу в даних умовах, але нічого не говорить про швидкість цього процесу. Тому термодинамічний аналіз можливого корозійного процесу слід доповнити кінетичними розрахунками. Процес корозії металів в окислювальних газах при високих температурах може супроводжуватися утворенням суцільних (захисних) і несуцільних (незахисних, пористих) плівок продуктів окислення. Залежно від суцільності плівки швидкість корозії при даній температурі буде або зменшуватися з часом, або залишатися постійною. Плівки продуктів корозії крихкі, малопластічний і утворення тріщин залежить від того, зазнає чи плівка в процесі росту розтягування, що сприяють її руйнуванню, або вона утворюється в умовах стиснення. Це залежить від співвідношення між обсягами продуктів корозії (Vокс) і металу (VMe), з якого вони утворилися: В 1923 р Піллінг і Бедвордс (Pilling and Bedworth) вперше сформулювали умови, або критерій суцільності, що дозволяє оцінити можливість утворення на металі суцільний оксидної плівки. Цей критерій показує відношення молярного об'єму оксиду до обсягу металу, який пішов на його освіту. Для утворення суцільної плівки це відношення має перебувати в межах: де α - фактор піллінгу-Бедвордса;
Vокс , Vме - молярні обсяги оксиду і металу, відповідно;
n - число атомів металу в молекулі оксиду M (okc) - молярна маса оксиду;
A (Me) - молярна маса металу;
ρ (окс) - щільність оксиду;
ρ (Ме) - щільність металу; Якщо вказане відношення менше одиниці, то об'єму оксиду не вистачає для того, щоб повністю покрити поверхню металу, оксидна плівка виходить пористою. При чималій величині цього відношення (≥2,5) в плівці виникають великівнутрішні напруги, які призводять до її руйнування. Значення фактора Піллінгу-Бедвордса для деяких металів