Коррозионная усталость металлов

Коррозионной усталости металлов посвящены исследования Эванса, А. В. [c.336]

Испытания на коррозионную усталость металлов проводят на обычных машинах для определения предела усталости, к которым приспособлены устройства для осуществления подвода коррозионной среды к образцу (рис. 340), или на специально предназначенных для испытаний металлов на коррозионную усталость машинах. В испытаниях определяют число циклов N до разрушения образца при заданных напряжениях а и строят кривую зависимости числа циклов от напряжения (см. рис. 235). [c.451]

КОРРОЗИОННАЯ УСТАЛОСТЬ МЕТАЛЛОВ [c.106]

В плане отражены проблемные вопросы совершенствования производства стали, цветных металлов и полупроводниковых материалов, порошковой металлургии, защиты металлов и сплавов от коррозии Применение пульсирующего дутья при производстве стали , Проблемы совмещения горячей деформации и термической обработки стали , Процессы жидкостной экстракции в цветной металлургии , Безокислительный нагрев редких металлов и сплавов в вакууме , Структурные дефекты в эпитаксиальных слоях полупроводников , Феноменология спекания , Коррозионная усталость металлов , Защита от коррозии силикатами . [c.3]

Влияние напряжений на коррозию многократно усиливается в местах резких изменений геометрической формы поверхности, являюш,ихся концентраторами напряжения (сварные соединения, поверхностные дефекты, царапины, задиры и т. п.), что вызывает неравномерность коррозии и ее локализацию. В результате этого может возникнуть коррозионная усталость металла, характеризующаяся развитием коррозионного процесса в вершине коррозионно-механической трещины, приводящей к разрушению. Факты подтверждают коррозионно-усталостную природу возникновения трещин при разрушениях на ряде нефтепроводов [166]. [c.222]

Несмотря на то, что процессы коррозионной усталости металлов являются предметом широких исследований, особенно интенсивных в течение последних тридцати лет, в настоящее время все еще нет единой точки зрения, единой теории, объясняющей механизм коррозионной усталости металлов. [c.81]

Выделяют следующие основные характерные черты коррозионной усталости металлов [18,71,72] [c.45]

В мировой практике известен ряд крупных катастроф с морскими судами, самолетами, энергетическими установками, происшедших из-за коррозионного растрескивания или коррозионной усталости металла. Так, коррозионно-механическое разрушение Серебряного моста через реку Огайо в США в 1967 г. привело к катастрофе, вследствие которой погибло сорок шесть человек, нанесен огромный материальный ущерб. [c.3]

Традиционные методы изучения коррозионной усталости металлов базируются на определении числа нагружений или времени до разрушения циклически дефор-мируемых в коррозионной среде образцов при заданной амплитуде переменных напряжений или деформаций и построении кривых усталости в полулогарифмических или двойных логарифмических координатах. Такой подход хотя и дает ценную информацию о долговечности изделий, однако не позволяет более глубоко проанализировать стадийность разрушения. Поэтому в последние годы интенсивно ведут поиск новых кинетических подходов к оценке коррозионно-усталостного разрушения конструкционных материалов, которые базируются на законах механики разрушения, физики твердого тела, физики металлов, электрохимии и других фундаментальных наук. Рассмотрим кратко эти подходы. [c.38]

Для проведения исследований коррозионной усталости металлов на образцах ограниченных размеров разработана методика изучения скорости роста усталостных трещин при заданном коэффициенте интенсивности напряжений [111] и создано специальное оборудование (рис. 22). Образец 9, закрепленный в верхнем 4 и нижнем 11 захватах, подвергается изгибу путем поворота планшайбы 3 вокруг оси, расположенной по центру образца. Нагрузка на образец создается вибратором 6, жестко закрепленным на планшайбе 3, которая вращается вокруг оси опоры 2. Прикладываемую нагрузку на образец измеряют посредством динамометра 12. Натяжением пружин 5 или 7 в одну или другую сторону создается асимметрия цикла. Нижний захват, динамометр и стойка /3 составляют один жесткий узел, закрепленный вместе с опорой 2 на массивной плите /. Привод машины осуществляется от асинхронного электродвигателя. Остановка машины после разрушения образца производится концевым выключателем S. [c.48]

В качестве жидких коррозионных сред при исследовании коррозионной усталости металлов наиболее часто применяют дистиллированную, водопроводную и морскую воду, а также водные растворы хлоридов натрия, магния и других солей, реже — растворов кислот. Доминирующее использование этих сред связано с их наиболее широким распространением в эксплуатационных условиях. По приближенным оценкам 90—95 % случаев коррозионно-усталостного разрушения металлических конструкций связано с воздействием именно этих жидких коррозионных сред. Они существенно различаются по химическому составу, величине водородного показателя pH, количеству растворенного кислорода и поэтому оказывают различное влияние на сопротивление коррозионно-усталостному разрушению. [c.105]

В развитии современных представлений о механизме коррозионной усталости металлов и сплавов большую роль играют исследования Ю. Эванса, Н. Д. Томашова, Г. В. Карпенко, С. Г. Веденкина, А. В. Рябченкова и др. Особенное значение для раскрытия механизма коррозионно-усталостных процессов приобретают в настоящее время представления [c.131]

Охрупчивание стали может происходить как при статическом так и при динамическом нагружении. Большое количество оболочковых конструкций нефтегазовой отрасли в течение срока службы претерпевают порядка 10 циклов изменения нагрузки. Циклические нагрузки вызывают малоцикловую усталость и коррозионную усталость металла в концентраторах напряжений. Несмотря на известный факт о коррозионно-механической природе разрушения нефтегазового оборудования и стадийности усталостного разрушения, не рассмотрены некоторые вопросы развития усталостных треш,ин. [c.7]

К местной локальной относят коррозию пятнами, язвенную, точечную, межкристаллитную, коррозионное растрескивание, коррозионную усталость металла. [c.218]

Коррозионная усталость металла [c.139]

Что такое коррозионное растрескивание и коррозионная усталость металла [c.149]

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]

При одновременном воэдеИств1ш коррозионной среды и пере-. менных напряжений имеет место так называемая коррозионная усталость металла. В зтом случав срок службы металлического изделия понижается по сравнению с работой в обычных условиях ( на воздухе). [c.40]

В 1992 г. планируется выпустить справочник, написанный этими же авторами и являюищйся продолжением данной темы, — о химической стойкости металлических и неметаллических материалов в щелочах, жидком аммиаке, ряде органических кислот, растворах и расплавах наиболее употребительных солей, жидких металлах, атмосфере, морской воде. Будут также рассмотрены вопросы коррозионной усталости металлов и еплавов. [c.10]

Однако в реальных условиях магистральные нефтепроводы и их сварные узлы испытывают действие как статических, так и малоцикловых (повторно-статических) нагрузок от колебаний давления нефти (за сутки может наблюдаться несколько циклов), температуры и других силовых воздействий при одновременном действии коррозионной среды (внутренней или внешней), приводящих в совокупности к коррозионной усталости металла. Раздель- [c.221]

Несущая способность деталей ирн коррозионной усталости может снижаться в десятки раз по сравнению с усталостной прочностью на воздухе и но абсолютпы.м значениям составлять 20 — 100 МПа (см. рис. 27). При этом необходимо учитывать, что коррозионной усталости подвергаются практически все конструкционные металлы и сплавы на основе железа, хрома, никеля, алюминия, меди и в меньшей степени титана. Коррозионная усталость металлов может проявляться в растворах солей, щелочей, кислот, воде и во влажном воздухе. [c.80]

И. Гликман Л. А., Костров Е. Н. Влияние чувствительности нержавеющих сталей типа 18-8 к межкристаллитной коррозии на коррозионную усталость. — Б кп Коррозионная усталость металлов. Львов Каменяр, 1964, с. 96—104. [c.115]

Приведены теоретические сведения о коррозии и коррозионно-усталостном разрушении металлов, дан анализ современных методов и средств изучения коррозионной усталости. Показано влияние на сопротивление коррозионной усталости металлов и сплавов их структуры, агрессивности среды, масштабного фактора, частоты припожения механической нагрузки и других факторов. Описаны закономерности коррозионно-усталостного разрушения сталей, подвергнутых упрочняющим поверхностным обработкам. Рассмотрены вопросы электрохимической защиты металлов от коррозионно-усталостного разрушения. [c.2]

Третьей группой факторов, определяющих долговечность изделия, являются эксплуатационные. К ним относятся агрессивность среды, ее температура, давление, скорость перемещения, наличие активаторов или пас-сиваторов коррозионного процесса и др. Поскольку условия эксплуатации. из-за необходимости обеспечения требуемых технологических параметров менять практически невозможно, радикальными способами повышения коррозионно-механической стойкости в этом случае являются ингибирование рабочих сред и электрохимическая защита оборудования. Ингибиторы коррозии известны давно и широко применяются на практике. Однако не всякие ингибиторы коррозии могут быть эффективными ингибиторами коррозионной усталости. Целенаправленный синтез ингибиторов коррозионно-механического разрушения начат сравнительно недавно, поэтому число работ, посвященных их влиянию на коррозионную усталость металлов, крайне ограниченно. [c.4]

Все эти аспекты коррозионной усталости металлов рассматриваются в настоящей монографии. В основу ее положены экспериментальные данные, полученные автором, его коллегами и учениками в Физико-механическом институте им. Г.В.Карпенко АН УССР за последние 15-20 лет. В ней кратко рассмотрены также отдельные данные, полученные известны- [c.4]

Это процесс постепенного накопления повреждений материала под воздействием переменных напряжений и коррозионно-активных сред, приводящий к изменению свойств, образованию коррозионно-усталостных трещин, их развитию и разрушению изделия. Этому виду разрушения в определенных условиях могут быть подвержены все конструкционные материалы на основе железа, алюминия, титана, меди и других металлов. Опасность коррозионно-усталостного разрушения заключается в том, что оно протекает практически в любых коррозионных средах, включая такие относительно слабые среды, как влажный воздух и газы, спирты, влажные машинные масла, не говоря уже о водных растворах солей и кислот, в которых происходит резкое, иногда катастрофическое снижение предела выносливости металлов. Поэтому коррозионная усталость металлов и сплавов наблюдается во всех отраслях техники, но наиболее она распространена в химической, энергетической, нефтегазодобывающей, горнорудной промышленности, в транспортной технике. Коррозионно-усталостному разрушению подвергаются стальные канаты, элементы бурильной колонны, лопатки компрессоров и турбин, трубопроводы, гребные винты и валы, корпуса кораблей, обшивки самолетов, детали насосов, рессоры, пружины, крепежные элементы, металлические инженерные сооружения и пр. Потеря гребного винта современным крупнотоннажным судном в открытом океане приносиГ убытки, исчисляемые миллионами рублей. [c.11]

Исследования коррозионной усталости металлов проводят с использованием образцов различных геометрических форм, а во многих случаях— моделей или реальных деталей или узлов машин и i аппаратов. Для получения сравнительной оценки влйяния структуры, химического состава металла, агрессивности среды,окружающей температуры, параметров циклического нагружения и других факторов используют обычно образцы диаметром или толщиной 5—12 мм. Влияние масштабного и геометрического факторов изучают на нестандартных образцах диам- тром или толщиной поперечного сечения от 0,1 до 200 мм и более — гладких цилиндрических, призматических, плоских с различным отношением сечения к длине рабочей части, а также с концентраторами напряжений в виде выточек, отверстий, уступов и пр. Оценку влияния прессовых, шпоночных, резьбовых, сварных, клеевых и тому подобных соединений металлов на их сопротивление усталости проводят на моделях таких соединений уменьшенных размеров, реже — на натурных соединениях (элементы судовых ва-лопроводов, бурильной колонны, сосудов высокого давления, лопатки турбин, колеса насосов и вентиляторов, стальные канаты, цепи, глубиннонасосные штанги и др.). [c.22]

В ФМИ им. Г.В.Карпенко АН УССР разработана гамма испытательных машин (табл. 1) для изучения малоцикловой и коррозионной усталости металлов - в виде плоских образцов рабочей толщиной 0,5-100 мм [90]. На базе указанных машин созданы некоторые разновидности оборудования, предназначенного для испытания образцов в условиях воздействия низких или повышенных температур и давлений, а также некоторых газовых сред. [c.32]

Зависимость масштабного фактора от длины образца обнаружена при испытании образцов диаметром 4 мм из отожженной стали 40Х при пульсирующем осевом растяжении и воздействии коррозионной среды (Карпенко Г.В. и др. [182, с. 505—508]). Так с увеличением длины образца с 20 до 72 мм и уменьшением прикладываемого напряжения долговечность снижается на 4—8 млн. цикл. На основании этих результатов можно сделать заключение о справедливости статистической теории для объяснения коррозионной усталости металлов при равномерном распределении напряжений по сечению образца, т.е. при отсутствии градиента напряжений. С увеличением диаметра образцов до 10 мм изменение их длины в интервале 90— 150 мм уже не оказывает существенного влияния на йыносливость стали 40Х в аналогичных условиях. Это обстоятельство не противоречит статистической теории, а только подтверждает ее вь(вод о затухающем влиянии фактора неоднородности металла. [c.134]

При конструировании и эксплуатации конденсаторов надо учитывать возможность появления так называемой коррозионной усталости металла, связанной с одновременным воздействием па металл трубок знакопеременных напряжений и коррозионной среды. Условия для протекания такой коррозии появляются чаще всего ири возникновении резонансных колебаний вблизи турбин и насосов. Практика показывает, что у )овень этих колебаний может быть значительно понижен, если расстояние между трубными досками и оерегородками в межтруб-иом пространстве конденсатора в 55 75 раз больше ди- [c.74]

К электрохимической коррозии относится также коррозионная усталость металла котла, возникающая в результате воздействия на него электролита — котловой воды и переменных 1ермических напряжений. Коррозионная усталость наблюдается, например, в парообразующих трубах прямоточных котлов в случае неустойчивого расслоения пароводяной смеси, когда верхняя часть трубы омывается то паром, то водой. Трещины коррозионной усталости имеют транскристал-литный характер. [c.253]

Трубопроводы в силу своего функционального назначения в условиях эксплуатации подвергаются одновременному воздействию статических и по-вторно-статических (малоцикловых) нагрузок от колебаний давления перекачиваемого продукта, температуры и других силовых факторов при одновременном действии коррозионной среды, приводящих в совокупности к коррозионной усталости металла. [c.3]

В процессе эксплуатации нефтепроводов возможны технологические и аварийные отключения насосных агрегатов или изменение режима их работы. Вызываемые этим колебания давления в трубопроводе приводят к циклическому изменению напряжений в теле трубы. При одновременном действий коррозионной среды в зонах концентраторов напряжений возникают условия для ма-лоцикловой коррозионной усталости металл труб. Долговечность трубопроводных систем в этом случае будет определяться временем до зарождения усталостной трещины и скоростью ее роста. На первой стадии происходит накопление микроповреждений кристаллической решетки вследствие движения дислокаций и последующего зарождения трещины. На второй стадии трещина стабильно растет до критического размера и переходит в третью стадию механического разрыва. Продолжительность каждой стадии зависит от напряженного состояния металла труб, частоты изменения давления и температуры перекачиваемого продукта, действия коррозионных сред и поляризации металла при катодной защите магистральных нефтепроводов. Таким образом, для оценки истинного ресурса трубопровода необходимо учитывать циклический характер изменения напряженного состояния металла и особенности коррозионного разрушения сварных соединений. [c.9]

Карпенко Г. В. К теории усталостного разрушения металла в коррозионных средах.— В кн. Коррозионная усталость металлов. Сб. докладов на Всесоюзном совещании по коррозионной усталости металлов во Львове. Львов, Каменяр , 1964, с. 5—15. [c.258]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...