ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Механический фактор из "Курс теории коррозии и защиты металлов " Металлические конструкции в процессе их эксплуатации часто подвергаются разрушению под совместным воздействием коррозионной среды и механических напряжений. По своему происхождению механические напряжения могут быть внутренними, возникающими в результате деформации или термообработки металла (например, закалки углеродистой стали), или внешними, вызванными приложенными извне нагрузками, а по своему характеру —постоянными или переменными-, кроме того, металл может подвергаться истирающему или кавитационному воздействию. [c.332] Установлено, что вредное влияние на коррозионное поведение металлов оказывают растягивающие напряжения. Постоянные растягивающие напряжения (внешние или внутренние) увеличивают скорость общей коррозии металла примерно пропорционально их величине (рис. 230) и часто ухудшают распределение коррозии (что более опасно), переводя ее из общей в местную, вызывая в частности коррозионное растрескивание. [c.333] Коррозионно-механические трещины постепенно зарождаются на металлической поверхности под влиянием локализации анодного процесса и растягивающих напряжений в отдельных ее участках неоднородностях структуры металла, дефектах защитной пленки, поверхностных дефектах (царапины, риски, риски от обработки, трещины и др.). [c.333] В зависимости от условий в развитии трещин может преобладать один из перечисленных факторов. Скорость образования трещин может достигать значительных величин — 10 мм/ч. [c.334] Со временем рост одной из трещин обгоняет рост других и приводит к механическому разрушению детали. [c.334] Подольской показали, что коррозионное растрескивание металлов в нейтральных электролитах, по крайней мере в начальных стадиях, является следствием локального анодного активирования поверхности и ускоряется анодной поляризацией и полностью тормозится катодной поляризацией, причем с уменьшением кислотности среды расширяется область потенциалов, при которых возможно коррозионное растрескивание по этому механизму. Особо эффективно способствуют коррозионному растрескиванию металлов ионы СГ и S N . [c.335] Батракову (1962 г.), интенсивной линейной локализованной коррозии вследствие приложенных извне или внутренних напряжений подвержены границы зерен или блочных структур, своеобразные группировки атомов по кристаллографическим плоскостям, дислокации и другие искажения кристаллической решетки, находящиеся в активном состоянии. [c.335] Ряд исследователей, признавая электрохимическую природу коррозионного растрескивания металлов, указывают на преобладающее значение конкуренции депассивации и пассивации, локализованной на концентраторах механических напряжений. [c.335] Переменные напряжения (растягивающие, первого рода), в том числе и знакопеременные напряжения, как известно, вызывают явление усталости металлов. Если переменные напряжения превышают, величину предела усталости металла, то через некоторое число циклов переменных нагружений, которое тем меньше, чем больше напряжения, развиваются треш,ины усталости и деталь разрушается (кривая 1 на рис. 233). Ниже определенного значения переменного напряжения (предела усталости) металл не разрушается даже при очень большом числе циклов, так как это напряжение является асимптотой для кривой усталости. [c.336] Многие детали машин подвергаются одновременному действию переменных напряжений и коррозионной среды, что весьма сильно понижает кривую Вёлера и изменяет ее характер металл не имеет предела усталости, так как кривая коррозионной усталости металла все время снижается (кривая 2 на рис. 233). Такой ход кривой обусловлен тем, что если бы переменные напряжения отсутствовали совсем, образец через какое-то время все равно разрушился бы от коррозии. В качестве условного предела коррозионной усталости (выносливости) металла принимают максимальное механическое напряжение, при котором еш,е не происходит разрушение металла после одновременного воздействия установленного числа циклов N (чаще всего N 10 ) переменной нагрузки и заданных коррозионных условий. [c.336] Коррозионной усталости металлов посвящены исследования Эванса, А. В. [c.336] Хромоникелевая нержавеющая сталь (0,15% С 18% Сг 8% Ni). . . . [c.337] ВОДОЙ валки прокатных станов. Влияние коррозионной усталости значительно сильнее, чем сумма раздельных влияний коррозии и усталости. В табл. 48 приведены значения пределов усталости и коррозионной усталости различных металлов, а на рис. 235 — диаграммы Вёлера для стальной канатной проволоки в воздухе (кривая У) и в морской воде без защиты (кривая 6) и с различной защитой (кривые 2—5). [c.337] Переменные напряжения совсем не вызывают усиления общей коррозии. Ускоренное разрушение деталей происходит в результате появления сетки микроскопических трещин, переходящих в крупную трещину коррозионной усталости, механизм зарождения и развития которой сходен с таковым при коррозионном растрескивании, но приходится только на периоды растягивающих напряжений (рис. 236). Трещины коррозионной усталости могут быть как транскристаллитного, так и межкристаллитного типа. [c.337] Механическое истирающее воздействие на металл другого твердого тела при наличии коррозионной среды (например, зубьев шестерен, омываемых водой) или непосредственное воздействие самой жидкой или газообразной коррозионной среды (например, воды на гребные винты судов, насосы, трубы) приводит к ускорению коррозионного разрушения вследствие износа защитной пленки окислов или других соединений, образующихся на поверхности металла в результате взаимодействия со средой. К этому виду разрушения, называемого коррозией при трении, недостаточно устойчивы, например, серый чугун с повышенным содержанием углерода, оловянистые бронзы и некоторые другие материалы. [c.338] Коррозия при трении представляет собой два сопряженных процесса 1) электрохимическое или химическое взаимодействие металла с агрессивной средой 2) механический процесс износа поверхностных защ,итных пленок и самого металла под воздействием напряжений третьего рода. [c.339] Стойкость металлов к коррозии при трении в значительной степени зависит от их коррозионной стойкости (рис. 237). [c.339] С увеличением удельной нагрузки коррозионный износ стали 1Х18Н9Т возрастает на воздухе в большей степени, чем в жидких средах. Снижение износа этой стали в жидких средах обусловлено тем, что эти среды служат смазкой. [c.339] Вернуться к основной статье