Коррозии влияние на усталость

Все описанные выше эффекты могут быть сильно изменены действием среды. Наиболее существенные эффекты при низкой температуре связывают с коррозией под напряжением, которая, как это отмечалось ранее, может явиться причиной быстрого распространения трещины и повлечет за собой хрупкий излом или полное разрушение. Кроме того, среда может оказывать существенное влияние на усталость либо в результате коррозионной усталости, когда усталостная трещина развивается из корро- [c.46]

Значения 3 при изгибе в связи с влиянием на усталость качества механической обработки поверхности даны на фиг. 61 в зависимости от предела прочности вд. Значения при изгибе в связи с влиянием переменных напряжений на усталость после коррозии в воде даны на фиг. 62 для стали и на фиг. 63 для алюминиевых сплавов в зависимости от предела прочности Сд. Значения при изгибе для усталости в условиях одновременного действия коррозии и переменных напряжений даны на фиг. 64 для стали, на фиг. 65 — для чугуна. [c.364]

На практике (например, в коррозионных средах) наблюдается одновременно влияние на усталостную прочность стали охлаждающего, адсорбционного и коррозионного факторов. Это хорошо видно из рис. 73, где показаны кривые усталости мягкой стали 20Х (перлит-ферритной структуры), полученные в воздухе (кривая 1), в воде (кривая 2) и в воде на образцах, защищенных от коррозии цинковыми протекторами (кривая 5) . Кривая 2 показывает одновременное влияние-на усталость трех факторов, причем в начальной части кривой большое значение имеет охлаждающий фактор. Кривая 5 показывает влияние на усталость только адсорбционного и охлаждающего факторов. Очевидно охлаждающий фактор имел большое значение при циклических перегрузках, так как зона ограниченной выносливости оказалась сильно увеличенной (по сравнению с кривой 1). [c.120]

Влияние коррозии до испытания на усталость на предел выносливости стальных образцов (при изгибе с вращением на базе 10 циклов при частоте нагружения 30-70 Гц) [c.86]

Механический фактор очень часто оказывает влияние на коррозию металлических конструкций в морской воде, вызывая явления коррозионной усталости, коррозионной эрозии и коррозионной кавитации. [c.400]

На предел выносливости существенное влияние оказывает коррозия. Это влияние будет различным в том случае, когда металл, подвергавшийся коррозии до испытания на усталость, не подвергается ей при испытаниях, и в случае, когда металл подвергается коррозии во время испытаний. В обоих указанных случаях, особенно во втором, коррозия вызывает резкое снижение пределов выносливости (до 70—80%). При этом снижение предела выносливости при наличии коррозии тем более сильно выражено, чем выше предел прочности металла и чем больше последний склонен к коррозии. [c.608]

Влияние коррозионного процесса на усталость выражается главным образом в ускорении пластической деформации, сопровождающейся образованием выступов и впадин. Именно поэтому разрушение от коррозионной усталости не является результатом аддитивного действия коррозии и усталости, а всегда больше их суммы. Такое влияние коррозии объясняет также, почему уровень устойчивости к коррозионной усталости в большей степени определяется коррозионной стойкостью, чем прочностью на растяжение. При низкой частоте нагружения предел коррозионной усталости снижается, так как увеличивается время коррозионного воздействия за один цикл [81]. КРН и коррозионная усталость имеют разные механизмы, поэтому чистые металлы, устойчивые к КРН, подвержены действию коррозионной усталости в той мере, в какой они подвержены общей коррозии. [c.163]

Приведены сведения о коррозии и коррозионно-усталостном разрушении металлов. Дан анализ современных методов и средств изучения коррозионной усталости. Рассмотрено влияние на коррозионную выносливость металлов структуры сплавов, агрессивности среды, масштабного фактора, частоты приложения механической. нагрузки и др. Приведены закономерности коррозионно-усталостного разрушения сталей, подвергнутых упрочняющим поверхностным обработкам. Изложены вопросы электрической защиты металлов от коррозионно-усталостного разрушения. [c.62]

Стендовые испытания узлов и механизмов машин. При оценке надежности узлов и механизмов машин, теряющих свою работоспособность из-за износа, усталости, коррозии и других причин, не удается, как правило, ограничиться испытанием стойкости материалов, из которых они выполнены. Конструктивные особенности деталей и механизмов, взаимовлияние отдельных элементов, масштабный эффект и другие факторы оказывают существенное влияние на показатели надежности изделия. Поэтому испытание стойкости материалов — это первый этап оценки надежности изделия, это исходные данные для прогнозирования и выбора лучшего варианта. Для подтверждения прогноза и уточнения или определения показателей надежности требуется проведение стендовых испытаний, которые при правильно построенной методике позволяют получить данные, близкие к эксплуатационным, и учесть конструктивные особенности изделия. Однако их трудоемкость значительно выше, чем испытание стойкости материалов на образцах, а результаты могут быть применимы лишь к данной конструкции. [c.492]

Следует отметить, что длительные выдержки напряженных образцов из титановых сплавов под слоем солей в интервале 250—500°С могут не привести непосредственно к коррозионным разрушениям, но резко снизить их работоспособность, в частности усталостную прочность. Интересные данные по этому вопросу получены Б.А. Колачевым с сотрудниками [46]. Для изучения влияния солевой коррозии на усталостные характеристики был взят сплав ОТ4 в виде листового материала толщиной 1 мм. Образцы, отожженные в вакууме при 670°С ч), выдерживали на воздухе без соли и с солевой коркой при 350 и 400°С в течение 96 ч под нагрузкой й без нее, а затем испытывали на усталость при 20°С. В табл. 7 представлены данные о влиянии солевой коррозии на число циклов до разрушения при растяжении-сжатии с коэффициентом асимметрии цикла 0,1. Максимальное напряжение цикла составляло 450 МПа. Выдержка образцов с солевой коркой при 350°С без приложения нагрузки не снижает числа циклов до разрушения. Число циклов до разрушения образцов с солевой коркой после выдержки при 400°С в 2,8 раза меньше, чем образцов, выдержанных на воздухе при 400 0 без солевой корки. При действии напряжений/ (температура 350°С) число циклов до разрушения образцов с солевой коркой в 6 раз меньше, чем образцов без солевого покрытия. Очагами усталостных разрушений служат коррозионные повреждения поверхности. [c.46]

При испытании на усталость в условиях изгиба с вращением обнаружено снижение долговечности алюминиевых проволок из-за вредного влияния жидкости. Однако при отсутствии повреждения эмали отмечалось значительное повышение долговечности. Внешнее давление влияет на стадии зарождения и развития трещин. Необходимо считаться с возможными эффектами коррозии и коррозионного растрескивания, вызываемыми жидкостью, передающей давление. Под влиянием высокого давления н идкость может проникать в дефекты и усталостные микротрещины на поверхности. [c.257]

Масштабный фактор. Этот фактор (снижение усталостной прочности для геометрически подобных деталей большего размера) в коррозионных средах претерпевает так называемую инверсию, т. е. детали большего размера имеют коррозионно-усталостную прочность выше, чем детали меньшего размера. Однако в зависимости от характера коррозионных процессов, определяемых как свойствами материала изделия, коррозионной средой, так и условиями эксплуатации, инверсия масштабного фактора может не наблюдаться, а отрицательное влияние масштабного фактора даже усиливается. Это происходит, в частности, при протекании щелевой коррозии в трещине усталости [11, 38]. Зависимость масштабного фактора от характера коррозии и агрессивности среды приведена на рис. 30. [c.82]

Важное значение с точки зрения коррозионной ползучести и разрушения материалов имеет вопрос об адгезии оксида к металл лу, так как окалина, отслаивающаяся от подложки, конечно же, не оказывает влияния на механические свойства материала. Например, высокотемпературная коррозия, как уже обсуждалось, обязательно подразумевает ухудшение адгезии или даже полное отделение окалины. Отслаивание оксида также может быть вызвано рассмотренными выше температурными напряжениями. Различные механизмы отслаивания оксидов, в том числе связанные с уменьшением пластичности, ползучестью и усталостью материала, рассмотрены в обзоре [135]. Согласно экспериментальным данным, отслаивание оксида может протекать легко. Например, на сплаве Ni—20 Сг—4 А1 отделение оксида наблюдалось после одного цикла изменения температуры от 300 °С до комнатной [135]. Исключение могут составлять сплавы, содержащие легирующие добавки РЗЭ, улучшающие адгезию оксида к металлу [111]. [c.31]

Наряду с этим преимущественное значение для оценки эксплуатационной надежности имеет анализ вероятности разрушения, обусловленной временными процессами, связанными с изменением состояния детали и ее материала. Такие изменения порождаются старением, усталостью, коррозией, возникновением трещин и другими процессами. Следует, иметь в виду, что надежность в условиях службы тесно связана с интенсивностью явлений, снижающих сопротивление разрушению и в свою очередь зависящих от конструктивных и технологических факторов. Изменение их влияния на сопротивление длительному разрушению соответственно сказывается на ресурсе безотказной работы деталей. [c.139]

Термическая обработка, повышая механические свойства проволоки, не оказывает существенного влияния на её предел усталости. Значительно сильнее отражается на усталостной прочности проволоки отделка поверхности (например, при шлифовке усталостная прочность резко повышается). Обезуглероживание поверхностного слоя, мелкие повреждения и коррозия резко снижают предел усталости проволоки. [c.654]

В основу создания рациональной конструкции должен быть положен расчет, связывающий изменение выходных параметров изделия с процессами повреждения. Только раскрытие этих взаимосвязей позволит находить такие решения, когда износ, усталость, коррозия и другие явления не будут проявляться в течение заданного ресурса или будут оказывать незначительное влияние на выходные параметры изделия. [c.100]

Фиг. 61. Влияние коррозии, имевшей место до испытания на усталость, на предел выносливости стальных образцов.

Специальный вид комбинированного влияния местных напряжений и химического воздействия представляет собой резкое снижение предела выносливости при коррозии. Опыты показывают, что если производить испытания на усталость в воде или другой жидкости, вызывающей коррозию металла, то предел выносливости значительно снижается, о влияние слабо сказывается на нержавеющей стали. [c.553]

Нижеследующий перечень содержит наиболее часто встречающиеся на практике виды разрушения. Глядя на этот перечень, можно заметить, что некоторые виды разрушения являются простым процессом, в то время как другие представляют собой сложные явления. Например, в этом перечне в качестве видов разрушения указаны коррозия и усталость, а наряду с этим в качестве еще одного вида разрушения указана коррозионная усталость. Это сделано потому, что и коррозия, и усталость часто оказывают существенное влияние на поведение конструкций, причем механизмы их действия взаимосвязанны. Это означает, например, что при коррозионной усталости коррозия ускоряет процесс усталости, а действие циклических усталостных нагрузок в свою очередь ускоряет процесс коррозии. В приведенном перечне содержатся все обычно наблюдаемые виды механического разрушения. [c.15]

Хотя явления фреттинг-усталости, фреттинг-износа и фреттинг-коррозии представляют опасность для многих механических систем и изучению фреттинга посвящено много исследований, до сих пор существует очень мало данных для проведения количественных расчетов и не создано метода прогнозирования разрушения в условиях фреттинга, обладающего достаточной общностью. Однако несмотря на то, что явление фреттинга изучено еще не полностью и пока не создано достаточно хороших моделей фреттинг-усталости и фреттинг-износа, уже многое выяснено относительно того, что оказывает наиболее существенное влияние на процесс фреттинга. [c.477]

Представляют интерес данные об одновременном влиянии фреттинг-коррозии и коррозии в 3%-ном растворе поваренной соли на сопротивление усталости образцов из стали 35 диаметром ==12 мм и 50 мм с насаженными жесткими D 2d, L=2d) неразрезными стальными и латунными втулками, не передающими изгибающего момента или поперечной силы [69]. Испытания на усталость производились при изгибе с вращением с пол- г ным погружением рабочей части цилиндрического образца с на- саженной втулкой в проточную соленую воду на базе 50 млн. циклов (частота 3000 цикл/мин). [c.113]

Фреттинг-коррозия оказывает существенное влияние на сопротивление усталости и в других случаях, когда имеется контакт двух деталей, например в замковых, болтовых и других соединениях. [c.117]

В тех же случаях, когда при испытаниях протекают активные химические и физико-механические процессы, связанные с изменением свойств металла во времени (испытания при коррозии, повышенной температуре), частота испытаний оказывает существенное влияние, и ее необходимо учитывать в расчете на усталость. [c.126]

В книге также рассматривается влияние на механические свойства как анодных, так и катодных процессов, возникающих при действии электрохимической коррозии. Приводятся новые данные о водородной хрупкости стали, вызванной коррозионной средой, и коррозионной усталости при длительном действии статического или циклического нагружения. [c.2]

Характерные отрезки в средней части кривых на фиг. 55, показывающие отсутствие влияния pH на общую коррозию и коррозионную усталость, объясняются для растворов сильных кислот и солей [158] образованием щелочного слоя в растворе возле поверхности железа, благодаря насыщению его такими продуктами коррозии, как Fe(0H)-2, которые сами имеют pH = 9,5. При pH = 3 12 общая коррозия и коррозионная усталость в основном зависят от возможности диффузии кислорода через вышеупомянутый щелочной слой, т. е. изменение хода кривых i и 2 (фиг. 55) возможно лишь при изменении насыщенности раствора Ог. При pH < 4 щелочной слой из продуктов коррозии возле стальных образцов не образуется и в этом случае железо непосредственно реагирует с раствором кислоты. [c.113]

Результаты исследования влияния концентрации сероводорода на общую коррозию и коррозионную усталость нормализованной стали 45 приведены на фиг. 58. В зависимости от концентрации H2S кривая 1 показывает изменение потерь в весе за 120 ч нахождения стали в среде. Кривая 2 показывает изменения условного предела коррозионной усталости при базе 20 млн. циклов. С увеличением концентрации сероводорода, в отличие от увеличения концентрации нейтральной соли, как коррозионная усталость, так и общая коррозия усиливаются, причем особенно сильно это наблюдается при малых концентрациях. [c.116]

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]

Для того чтобы коррозионный процесс оказывал влияние на усталостную прочность, скорость коррозии должна превышать некое минимальное значение. Эти величины удобно определять путем анодной поляризации опытных образцов в деаэрированном 3 % растворе Na l. При этом скорость коррозии рассчитывают по закону Фарадея из плотностей тока и определяют критические значения, ниже которых коррозия уже не влияет на усталостную прочность. (Эти измеренные плотности тока не зависят от общей площади поверхности анода.) Значения минимальных скоростей коррозии при 30 цикл/с для некоторых металлов и сплавов приведены в табл. 7.5. Можно ожидать, что эти значения будут увеличиваться с возрастанием частоты циклов. Для сталей критические скорости коррозии не зависят от содержания углерода, от приложенного напряжения, если оно ниже предела усталости, и от термообработки. Среднее значение 0,58 г/(м сут) оказалось ниже общей скорости коррозии стали в аэрированной воде и 3 % Na l, т. е. 1—10 г/(м -сут). Но при pH = 12 скорость общей коррозии падает ниже критического значения и предел усталости вновь достигает значения, наблюдаемого на воздухе [721. Существование критической скорости коррозии в 3 % Na l объясняет тот факт, что для катодной защиты стали от коррозионной усталости требуется поляризация до —0,49 В, тогда как для защиты от коррозии она составляет —0,53 В. [c.160]

Считают, что коррозия ускоряет пластическую деформацию напряженного металла путем образования поверхностных решеточных вакансий, в частности сдвоенных вакансий (дивакансий). Последние при комнатной температуре диффундируют внутрь металлической решетки сквозь зерна и границы зерен металла на порядок быстрее, чем моновакансии . Появление дивакансий облегчает пластическую деформацию вдоль плоскостей скольжения вследствие процесса переползания дислокаций. Чем выше скорость коррозии, тем больше доступность дивакансий и, следовательно, тем более выражено образование выступов и впадин, включающихся в процесс развития усталости. Существование минимальной скорости коррозии, необходимой для развития коррозионной усталости, позволяет предположить, что с уменьшением скорости коррозии снижается и скорость образования дивакансий. Концентрация див.акансий падает, и прекращается их влияние на движение плоскостей скольжения возможно такое падение концентрации, при котором дислокации аннигилируют или заполняются атомами металла. [c.163]

Большое влияние на предел выносливости окалывает коррозия. На рис. 12.23 показано снижение коэффициента Кр ъ зависимости от временного сопротивления стали при различной выдержке в условиях коррозии до испытания на усталость. [c.496]

В основу выбора рациональной конструкции должен быть положен расчет, связывающий изменение выходных параметров и изделия с процессами повреждения. Только раскрытие этих взаимосвязей позволит находить такие решения, когда износ, усталость, деформация, коррозия и т. п. будут оказывать минимальное влияние на выходные параметры изделия. Одновременно конструкция должна быть рациональной с точки зрения ее ремонтопригодности — приспособленности машины к быстросмен-ности малостойких узлов (см. гл. 12, п. 3), к диагностированию (см. гл. 12, п. 4), к легкому осуществлению сборочно-разборочных работ (см. гл. 12, п. 2). Все основные параметры и характеристики конструкции машины непосредственно связаны с показателями ее надежности. [c.567]

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]

Как И при механической усталости, на додговечност 1 скажутся размеры элв ментов, наличие концентраторов напряжений, асимметрия цикла, частота изме= нения напряжений, качество обработки поверхности, температура, коррозия и прочие технологические факторы. Влияние этих факторов на усталость рассмотрено в специальных работах (например, [36]). [c.47]

В работе [133] исследован ряд продуктов конденсации гексаметиленнмина с альдегидами в качестве ингибиторов наводороживания и коррозионно-механического разрушения СтЗ в 4М H I. при о=196 МПа и частоте 500 циклов в минуту. Способность ингибитора тормозить наводороживание оценивали по изменению электродного потенциала Дф запассивированной стороны мембраны при диффузии через нее водорода в течение 60 мин, влияние иа коррозию по коэффициенту торможения Y. влияние на коррозионную усталость — по коэффициенту торможения усталостного разрушения а = Мцнг/1Мнисл. [c.79]

Ранее мы отмечали, что при промежуточных температурах различные газовые среды оказывают ускоряющее влияние на рост трещин ползучести и усталости. Согласно ряду наблюдений поведение трещин при более высоких температурах нередко совпадает с поведением трещин при более низких температурах в водной среде. Например [И], у сплава X-750 характер коррозии под напряжением в паро-водородной смеси при 399 °С совпадал с таковым в водной среде реактора на сжатой воде при более низких температурах. Очень важно понять природу и особенности повреждающего действия [c.317]

Значительное влияние на сопротивление усталости элементов конструкций оказывают следующие факторы конструкционные (размеры деталей, концентрация напряжений) технологические (состояние поверхности, структура и термическая обработка, поверхностная обработка, сварка) эксплуатационные (асимметрия дакла, вид напряженного состояния, режим и частота нахружения, температура, коррозионные среды, фретгинг-коррозия). [c.291]

При исследовании влияния масштабного фактора-на сопротивление усталости гладких образцов в условиях коррозии в работе [87 ] было получено снижение пределов коррозионной выносливости на 15—20% при увеличении диаметра образцов с 12 до 60 мм. Однако в работах [21, 31] было получено увеличение предела выносливости в условиях коррозии на 26% при увеличении диаметра образцов с 16 до 40 мм. В других работах получалось как снижение, так и повышение пределов коррозионной выносливости образцов с увеличением размеров. Так, в работе Г. 3. Зайцева и др. [12] для стали 0Х12НДЛ получено более резкое проявление масштабного фактора в условиях коррозии, чем на воз-6 кгс1мм Духе, в то время как для стали [c.123]

Влияние частоты испытания. Частота испытаний не оказывает существенного влияния на сопротивление усталости при нормальной температуре и без воздействия коррози-онных сред. Как видно из (i -])f4so рис. 3.46 [52], на котором представлены обобщенные данные о влиянии частоты на пределы выносливости /,/ в указанных условиях, повышение частоты с 5—10 ЬО до 200 Гц (рабочий диапазон частот в большинстве машин) приводит к увеличению пределов выносливости на 2—8%, а до 1000 Гц —на 5—15%. [c.125]

Нами [65] исследовано влияние концентрации Na l и сероводорода на общую коррозию и коррозионную усталость нормализованной стали 45. Известно, что скорость коррозии стали в растворах соли зависит от характера аниона. Выше (см. I—2) мы указывали, что в большинстве случаев при увеличении до определенного предела концентрации соли в растворах (до 0,1—0,2 н), наблюдается увеличение скорости общей коррозии, которая, однако, при дальнейшем увеличении концентрации начинает понижаться. Это объясняется тем, что увеличение концентрации соли до определенного предела способству-114 [c.114]

Особенно существенное влияние на сопротивление усталости оказывает частота нагружения в том случае, когда одновременно действуют коррозия, повышенная температура и т. д., влияйие которых связано с продолжительностью их. воздействия на испытуемый образец. [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...