Влияние ингибиторов на коррозионную усталость сталей

из "Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах "

Коррозионная усталость, также как и коррозионное растрескивание сталей, является одним из видов разрушений, происходящих при коррозии под напряжением. Коррозионная усталость проявляется при одновременном воздействии на металл коррозионной среды и циклических напряжений и имеет свои особенности, отличающие ее от коррозионного растрескивания. Одна из таких важных особенностей заключается в том, что механический фактор, оказывает при коррозионной усталости более сильное влияние чем при растрескивании. Так, при статическом нагружении металлов ниже предела прочности на разрыв в корро-зионно-инертной среде разрушения не происходит при циклическом нагружении металлов в аналогичных условиях разрушение происходит и именуется усталостью на воздухе. [1091. Коррозионная усталость сталей существенно отличается от усталости на воздухе, в инертных средах или от коррозионного растрескивания. Различие заключается в отсутствии истинного предела усталостной прочности, имеющего место для большинства металлов при испытаниях на воздухе, а также в связи между механическими характеристиками при статическом и циклическом нагружении на воздухе и условным пределом коррозионной усталости, меньшая чувствительность коррозионной усталости к концентраторам напряжений специфический характер разрушения, характеризуемый множеством трещин. [c.76]
Различают также малоцикловую коррозионную усталость — разрушение прн одновременном воздействии коррозионной среды и длительных циклических напряжений, близких к пределу текучести или превышающих их. [c.76]
Для характеристики коррозионной усталости в настоящее время используют такие показатели, как условный предел коррозионной усталости a i, соответствующий максимальному циклическому напряжению, которое не вызывает разрушения при заданном конечном числе циклов Л/ и время до разрушения при заданном числе циклов. В. В. Романов [109] рекомендует оценивать коррозионную усталость по потере циклической прочности Aow для данной базы испытаний, т. е. по величине Аал- = а 1—где о — предел коррозионной усталости на воздухе. Влияние ингибиторов на коррозионную усталость оценивают по формуле 7, Типичные кривые усталости на воздухе и в коррозионной среде приведены на рис. 35. [c.76]
Коррозионио усталостное разрушение распространено в химической, нефтяной, нефтеперерабатывающей, металлургической промышленности, где наиболее широко применяются агрессивные среды кислые, солевые растворы, содержащие растворенные газы СОг, SO3, H2S, кислоты. Для металлов, испытывающих. циклические напряжения особенно опасны кислые, сероводородные среды. Коррозионная усталость проявляется тем сильнее, чем агрессивнес среда, хотя между коррозионной усталостью и коррозией без напряжений нет прямой зависимости. [c.76]
Сталь 45, имеющая перлитно-ферритн 4э, сорбитную и троститную структуру имеет в этих средах в 2—6 раз более высокий условный предел коррозионной усталости. Малоуглеродистые стали в меньшей степени подвержены коррозионной усталости, чем стали со средним и высоким содержанием углерода [109 . [c.77]
Нержавеющие стали обладают (109, 129] высокой коррозионной усталостной прочностью. Стали, содержащие хром, никель, сравнительно неплохо сопротивляются коррозионноусталостному разрушению. [c.77]
Существует несколько гипотез, объясняющих коррозионную усталость. Согласно одной из них, — адсорбционно-электрохимической [128 — первичным актом разрушения является адсорбция поверхностно-активных компонентов среды, снижающая поверхностную энергию и облегчающая образование коррозионноусталостных трещины. Трещины возникают из коррозионных язв и под влиянием механического фактора или наводороживания развиваются до размеров эффективных концентраторов напряжения. Развитие и рост трещин стимулируется также адсорбционным снижением поверхностной энергии в вершине возникшей трешиньг. На выступах суб.микрорельефа активно протекают коррозионные процессы, обусловливающие интенсивность общей коррозии. [c.77]
Романовым [Ю9 предложена коррозионно-механическая гипотеза обобщенного механизма коррозионной усталости. [c.77]
В кислых средах, где коррозия протекает с водородной деполяризацией, наблюдается водородная усталость, особенно сильно проявляющаяся при высоких амплитудах циклических напряжений. [c.77]
В табл. 33 показано влияние галоидных солей бензилхинолина на малоцик ловую усталость стали 20 в 5М НС1. Видно, что исследованные добавки увели чивают усталостную прочность стали 20 и являются эффективными ингибиторами коррозии. Усталостная прочность стали в присутствии исследованных веществ увеличивается от хлорида к бромиду и иодиду, что коррелирует с ростом их адсорбционной способности. [c.78]
Результаты испытаний (табл. 35) показывают, что все вещества весьма эффективны как замедлители коррозии. Между величинами у а а отсутствует связь, однако наибольшим значениям Y соответствует наибольшая величина а (ингибиторы ГМВ, ГМК, ГМС). Ингибиторы ГМУ, ГМП, ГММ, имеющие близкие значения у, существенно отличаются друг от друга по способности тормозить усталостное разрушение. [c.79]
Определенная закономерность наблюдается между способностью ингибиторов тормозить наводороживание и величиной а. С увеличением а величина Дф, пропорциональная количеству продиффундировавшего водорода, уменьшается, а бремя до момента появления водорода на запассивированной стороне мембраны возрастает. Торможение усталостного разрушения Ст 3 исследованными ингибиторами связано, таким образом, с подавлением ими наводороживания. [c.79]
Данные исследований по влиянию ряда промышленных ингибиторов на кор-розионно-меха[шческое разрушение при малоцикловой усталости стали 40Х в растворах серной, соляной и фосфорной кислот приведены в табл. 36 [134]. [c.79]
В ЗМ H2SO4 наиболее эффективны модификации ингибитора ХОСП-10 — ХОСП-А и ХОСП-Н, БА-6 и КИ-1, наименее КПИ-3. Коэффициенты торможения усталостного разрушения в серной кислоте менее высокие, чем в других кислотах и для наиболее эффективных ингибиторов серии ХОСП составляют 5—8,2. Способность ингибиторов ХОСП и БА-6 тормозить усталостное разрушение объясняется авторами возможностью этих ингибиторов значительно подавлять наводороживание. [c.79]
В 5М H I эффективность торможения усталостного разрушения снижается 8 ряду БА-6 ХОСП-А КИ-1 ХОСП-Н ПБ-5 ХОСП-10 ПКУ-М КПИ-3. Ингибитор С-5 является стимулятором разрушения стали в соляной кислоте. Добавки к ингибиторам БА-6 и КИ-1 пенообразователя ОП-10 снижает эффективность этих ингибиторов. [c.79]
В 2М Н3РО4 наибольшей защитной способностью от усталостного разрушения обладают ингибиторы серии ХОСП, наименьшей КИ-1, Защитная способность ингибиторов снижается в ряду ХОСП-А ХОСП-10 ХОСП-Н С-5 ПБ-5 ПКУ-М КПИ-3. [c.79]
Таким образом, наилучшими ингибиторами коррозионноусталостного разрушения стали 4DX в серной, соляной и фосфорной кислотах являются ингибиторы серии ХОСП. [c.79]
Введение в 4М НС1 0,01 г/л ацетиленового ингибитора — пропаргиловогс эфира фенола увеличивало в 5 раз усталостную прочность СтЗ на базе 10 циклов [136]. Этот ингибитор оказался эффективнее И-1-А и ПБ-5, взятых дл сравнения. [c.80]

Вернуться к основной статье

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...