Коррозионное растрескивание в водных растворах

Все титановые сплавы по склонности к коррозионному растрескиванию в водных растворах галогенидов можно разделить на четыре груп-пьс [c.34]

При действии растягивающих напряжений, уровень которых меньше предела текучести титанового сплава при определенной температуре, возникновение дефектов в оксидной пленке возможно лишь в том случае, если толщина оксидного слоя становится больше некоторого критического значения. Чем выше напряжение, тем при меньших толщинах пленки должны возникать в ней дефекты. Вместе с тем чем выше температура, тем быстрее достигается критическая толщина оксидной пленки. После возникновения микроразрушений в оксидном слое возможно протекание электрохимических реакций, близких к реакциям при коррозионном растрескивании в водных растворах, и химических реакциях, возникающих при контакте титана с солями [c.76]

Как и при коррозионном растрескивании в водных растворах, в изломе наблюдаются ручьевые узоры, связанные с протеканием туннельной [c.80]

Коррозионное растрескивание в водных растворах [c.321]

Коррозионное растрескивание в водных растворах Два предположения были выдвинуты в отношении агрессивных компонентов среды, вызывающих КР в водных растворах. Ими являются ионы С1 , Вг или J , получаемые из растворов или в некоторых случаях из самого титанового сплава, а также водород, образующийся в результате реакции титанового сплава с водой. [c.394]

Исследования [104] по электрохимическому поведению различных титановых сплавов не позволили выявить какие-либо особенности, достаточные для объяснения чувствительности к КР. Поэтому основа чувствительности к КР может быть найдена в металлофизика сплавов безотносительно к опасным компонентам среды. Влияние металлургических факторов на КР является в большей мере качественным, чем влияние механических факторов или факторов среды. К тому же влияние состава и микроструктуры может изменяться под действием среды. Первая часть последующей дискуссии будет ограничена коррозионным растрескиванием в водных растворах. [c.406]

Ti (С, N) 263, 266, 267 Контактная коррозия (Ti) 193 Коррозионное растрескивание в водных растворах 130, 28S [c.396]

Рис. 68. Кинетика роста трещин при коррозионном растрескивании в водном растворе ЫаОН Сплавов Ре + 3 % N1 + 0,0 %РиРе + 3%Ы1 + + 0,09 % 8п (а = 0,9, Г = 100°С) [ 200]

Таким образом, при коррозионном растрескивании в метанольных растворах наблюдаются основные характерные черты, присущие коррозионному растрескиванию титановых сплавов в водных растворах галогенидов (нарушение защитной пленки, активация поверхности, электрохимические процессы анодного растворения, абсорбция и сегрегация водорода в вершине развивающейся трещины). [c.81]

В предшествующем разделе параметры, влияющие на КР титана, были разделены на три большие категории те же категории будут использованы в качестве основы для последующей дискуссии. Коррозионное растрескивание в водном и метанольном растворах было детально проанализировано. Относительно опасных компонентов этих сред были выдвинуты два постулата. Во-первых, взаимодействие водорода с титаном, которое принимает форму либо внедрения в решетку с образованием водородного охрупчивания, либо адсорбции в вершине трещины. Во-вторых, взаимодействие галоидов с титаном в форме адсорбции или растворения металла. [c.389]

Средами, вызывающими коррозионное растрескивание, являются водные растворы хлористых солей, щелочей, растворы некоторых азотнокислых солей и органических сое динений, а также паровая среда энергетических установок Связь между разрушающим напряжением и временем до разрушения при коррозионном растрескивании можно представить в виде кривой, представленной на рис 161 Видно, что существует напряжение Окр — предел длитель ной коррозионной стойкости, ниже которого коррозионного растрескивания не наблюдается Соотношение между проч постными характеристиками и Окр коррозионностойких сталей различных классов приведено в табл 32 [c.270]

У некоторых сплавов, например алюминиевых, имеются области растрескивания I и II в соответствии с фиг. 78. В отличие от коррозионного растрескивания в водных средах наклон, соответствующий области I при охрупчивании в жидких растворах, гораздо круче и максимальные скорости значительно выше (до 500 см/с). Разумеется, ртуть может достигнуть острия трещины, и если это наиболее медленный этап, то растрескивание может быть ускорена форсированием поступления ртути в трещину за счет повышения гидростатического давления на нее [132]. [c.199]

Фиг. 61. Плоские латунные образцы, изогнутые в кольца, после испытания на коррозионное растрескивание над водным раствором сернистой кислоты повышенной концентрации (по Бобылеву)

Условная шкала оценки сопротивления сталей коррозионному растрескиванию в водном насыщенном растворе сероводорода [c.87]

Количество данных о влиянии температуры и давления в аппаратуре на сероводородное растрескивание относительно невелико. Сообщается [59], что растрескивание нефтяного оборудования не наблюдалось при температурах выше 100°С. По-видимому, это связано с испарением водной фазы. Повышение температуры от 40 до 120 °С (при высоких давлениях) способствовало снижению тенденции стали 4140 (0,41% С) к коррозионному растрескиванию в сероводородном растворе [52]. Однако исследования [47] [c.57]

Немногочисленные данные о влиянии температуры и общего давления в системе на сероводородное растрескивание сталей неоднозначны. В работе [137] сообщается о том, что сероводородное растрескивание нефтяного оборудования не имело места при температурах выше 100°С. По-видимому, это связано с отсутствием в среде водной фазы (в результате испарения). Повышение температуры в диапазоне 40—120°С способствовало снижению тенденции стали 4140 (0,41% С 0,80% Мп 0,20% Si 0,87% Сг 0,12% Мо) к коррозионному растрескиванию в сероводородном растворе [172]. В работе [118] также сообщается о парадоксальном увеличении стойкости к сероводородному растрескиванию высокопрочных сталей (с 00,2=770 и 930 МПа) при повышении температуры от 24 до 149°С. Однако исследования [126] показали малое влияние температуры (в диапазоне от комнатной до 82°С) на сероводородное растрескивание. [c.65]

Рассмотрим основные факторы, определяющие чувствительность и склонность к коррозионному растрескиванию титановых сплавов в водных растворах галогенидов, природу этого явления и практические меры борьбы с ним. [c.34]

На коррозионное растрескивание титановых сплавов в водных растворах галогенидов существенное влияние оказывает потенциал (поляризация). В общем случае зависимость средней скорости роста трещины от потенциала в растворах, содержащих ионы хлора, брома или иода, примерно линейна, а другие факторы (состав и термообработка сплавов, pH раствора, размер зерна, текстура и др.) влияют на эту зависимость (рис. 24), усиливая или ослабляя ее. [c.35]

В — от об. до т. кип. в водных растворах любой концентрация а также в растворах, стабилизированных 0,05% фосфорной кислоты. Реакторы, резервуары и трубы склонны к коррозионному растрескиванию. И — чугунные насосы. [c.500]

Высокопрочные титановые сплавы системы Ti—А1 при содержании алюминия более 5 % могут быть подвержены коррозионному растрескиванию при наличии концентратов напряжений в водных растворах хлоридов. Склонность к растрескиванию устраняется комплексным легированием молибденом и вольфрамом и оптимальными режимами термообработки (закалка с 900—950 С). Сопротивление коррозионному растрескиванию снижается при наличии в сплавах кислорода и водорода. Положительное влияние оказывают легирование никелем около 2 % и палладием около 0,2 %, наличие в сплавах небольшого количества р-фазы. [c.76]

Ранее было продемонстрировано, что (р-Ь со)-структуры невосприимчивы к коррозионному растрескиванию в нейтральных водных растворах. Это наблюдение указывает на то, что абсолютный уровень прочности не имеет отношения к чувствительности к КР. Подобная невосприимчивость проявляется и в другом высокопрочном сплаве Ti — 8Мо — 8У — ЗА1 — 2Ре с возможной структурой (р1-ЬР2). [c.412]

Влияние структуры на коррозионное растрескивание в других средах не было детально исследовано. Приведенная выше дискуссия для водных растворов в большинстве случаев применима для области 11 роста трещин в метанольных растворах. В таких средах, как горячая соль, вредное влияние алюминия и кислорода и положительное влияние молибдена кажется повторением известного для других сред. [c.413]

Влияние состава высокопрочной стали 18 t -14 Ni на ее коррозионное растрескивание в водном растворе Na i низкой коннентраиии 35 261 [c.31]

Влияние легирования титана на его чувствительность к коррозионному растрескиванию изучено недостаточно, однако на основании известных данных можно сделать ряд важных заключений. Непреложн1 1м фактом является повышение чувствительности титановых сплавов к коррозионному растрескиванию при увеличении содержания в них алюминия. Коррозионное растрескивание в водных растворах галогенидов возникает, если содержание алюминия превышает некоторую критическую концентрацию, разную для различных сплавов. Для бинарнь1х сплавов Т1 —А1 эта величина составляет около 4 %. Большинство исследователей объясняют увеличение чувствительности к коррозионному растрескиванию при высоких содержаниях алюминия в сплаве выделением фазы 02 (Т1з А1). Действительно, создание условий для выделения Ог (низкотемпературный отжиг или старение) приводит к резкому снижению и увеличению скорости распространения трещины при одинаковой интенсивности напряжений. Однако повышенное содержание алюминия приводит к коррозионному растрескиванию и в том случае, когда даже самыми чувствительными методами не удается выявить присутствие 02-фазы. Это можно объяснить тем, что алюминий при неблагоприятных термических воздействиях создает микронеоднородность химического состава а-фазы, задерживает репассивацию из-за увеличения критического тока пассивации титана и вьрзывает его охрупчивание вследствие образования упорядоченных твердых растворов. [c.38]

Как известно, коррозионное растрескивание в водных растворах галогенидов наступает в том случае, если а структуре сплавов имеются фазы или сегрегаты легирующих элементов, имеющие более отрицатель- [c.66]

Сплавы титана испытывают на коррозионное растрескивание в водных растворах на образцах, имеющих концентратор напряжения в виде надреза с усталостной трещиной в его вершине. В этом случае склонность к растрескиванию оценивают в соответствии с представлениями линейной механики разрушения — вводят понятие коэффициента интенсивности напряжений К. Этот коэффициент определяет напряжения в любой точке материала в районе вершины трещины по известным уравнениям. Константы сплава — критический коэффициент интенсивности напряжений Ки, необходимый для разрушения на воздухе, и критический коэффициент интенсивности напряжений К 8сс ниже которого сплав в данной среде не подвергается растрескиванию [446]. Как правило Кгвсс в 4—7 раз ниже, чем Ки- [c.171]

Лазуни подвержены коррозионному растрескиванию и при воздействии других агрессивных сред (растворы щелочей, сернистый газ и др.). При доступе воздуха латунь подвергается растрескиванию в водных растворах едких щелочей (КОН, ЫаОН). Растрескивание также наблюдается при добавлении к щелочам окислителей (К2СГ2О7, МагСггО , Н2О2 и др.). Растворы углекислых солей натрия или калия, насыщенные основной углекислой солью меди, вызывают довольно быстрое растрескивание напряженной латуни. [c.115]

Изложенное выше свидетельствует о том, что принципиальных изменений в механизме коррозионного растрескивания в метанольных средах по сравнению с растрескиванием в водных растворах не наблюдается. Все феноменологически отличительные черты разрушения титановых сплавов в метанольных растворах связаны с протеканием процесса в коррозионной среде, в которой затруднена рерассивация. [c.84]

Фрактографические исследования а-сплава Ti — 5% Al — 2,5% Sn показали, что поверхность излома после коррозионного растрескивания в метанольном растворе НС1 имеет такой же вид, как и после растрескивания в водном растворе Na l. Такие же наблюдения были сделаны и при исследовании а+ -сплава Ti — 8% Al—1%Мо—1%V. В обоих типах растворов поверхность трещины близка к гексагональной базисной плоскости 0001 а-кристаллитов. В обоих случаях распространение трещин тормозится р-зернами. С одной стороны, для коррозионного растрескивания в метанольном растворе соляной кислоты требуются меньшие локальные концентрации напряжений, чем в водном растворе хлористого натрия, но, с другой стороны, распространение трещин в метанольных растворах происходит медленней, чем в водных. [c.175]

Исследования длительной коррозионной прочности в водных растворах сероводорода широко распространенной аустенитной хромоникелевой стали 12Х18Н10Т в закаленном состоянии показали ее высокую чувствительность к растрескиванию в среде сероводорода. Так, при напряжениях 500 МПа разрушение стали в насыщенном водном растворе сероводорода происходило уже через 170 ч при б = = 21% и = 2А%, тогда как при нагружении на воздухе Ств = = 700 МПа, а 6 = 65% и 1 з = 70% [31]. [c.22]

Магниевые силавы подвергаются коррозионному растрескиванию в водном 0,001 %-ном растворе ЫаС1, см. гост 9.019— 74 Прим. ред.) [c.236]

Опасность коррозионного растрескивания титановых сплавов в водных растворах галогенидов возникает при внешней поляризации — 0,5 0,3 В (по хлорсеребряному электроду). Это следует учитывать при конструировании и эксплуатации оборудования. Необходимо также не допускать подкисления растворов в щелях, застойных зонах и других местах особенно на участках повышенной концентрации напряжений, где облегчается возникновение микродефекта и дальнейшее его развитие в виде коррозионной трещины. С целью ингибирования в растер вводят ионы гидроксила или буферных соединений. Другой способ защиты от коррозионного растрескивания—нанесение на поверхность титановых сплавов модифицированной композиции 5А-5, содержащей фтористый кальций, смолу ДС808, алюминиевую пудру, ксилол и катализаторы ХН-6-2163 [43]. [c.42]

Экспериментально установлено, что развитие трещин при горячесолевом растрескивании происходит с более низкими скоростями, чем при коррозионном pia Tpe-скивэнии в водных растворах галогенидов (почти на 5 порядков) при одинаковых коэффициентах интенсивности напряжений. Поэтому одним из важных факторов выявления склонности к горячесолевому растрескиванию является правильный выбор скорости растяжения образцов. [c.43]

Оценку склонности к коррозионному растрескиванию в расплавах солей ведут. по скорости роста трещины при определенном коэффициенте интенсивности разрушения. Зависимости скорости развития трещины от коэффициента интенсивности напряжений имеют тот же характер, что и эависимости, получаемые при растрескивании титана в водных растворах галогенидов (см. рис. 22). С повышением температуры расплава Солей скорость раэвития коррозионной трещины увеличивается. Наличие небольшого количества воды (10—50 мг/кг) в расплаве незначительно сказывается на коррозионном растрескивании. Существенную роль играет состав [c.47]

Скорость развития коррозионной трещины в метанольных растворах неодинакова. Сначала протекает медленное межкристаллитное развитие трещины, скорость которого увеличивается с повышением интенсивности напряжений до тех пор, пока межкристаллитное разрушение не переходит а транскристаллитное, идущее с появлением сколов. Этот переход зависит от содержания алюминия, кислорода, 3-ста-билизйрующих элементов и фазового состава сплавов. Чем выше содержание алюминия и кислорода в о-сплавах, чем больше хрома а 3-сплавах, тем активнее протекает процесс растрескивания и быстрее трещина идет по телу зерна. Коррозионное разрушение в метанольных средах, как правило, происходит при скоростях нагружения, существенно более высоких, чем в водных растворах галогенидЬв. [c.53]

Четыреххлористый углерод. Сравнительные опыты по коррозионному растрескиванию нескольких титановых сплавов в четыреххлористом углероде СС1 показали близость критических значений коэффициента интенсивности напряжений к таковому при развитии трещин в водных растворах Nз I. Скорость распространения трещин под воздействием СС1, выше, чем в парах метилового спирта. Наиболее агрессивно СС1д действует на первой стадии коррозионного растрескивания—инициирования трещины он нарушает пассивную пленку даже при отсутствии напряжений растяжения. [c.55]

Сопоставление изложенного выше механизма с фрактографией разрушения титанового сплава типа ВТ5-1 наглядно показывает возможность перенесения основных положений, развитых Пикерингом, Цвеном и Эмбери, на случай коррозионного растрескивания титановых сплавов в водных растворах, что, по нашему мнению, более полно раскрывает природу процессов. [c.66]

Как в водных, так и в метанольных растворах галоидные ноны и водород предположительно относятся к опасным компонентам. Высокотемпературное солевое коррозионное растрескивание происходит прерывисто и тем самым условия для растрескивания являются неустановивщимися отмечается торможение процесса распространения трещины. Результаты [189] указывают на то, что опасные компоненты получаются из твердых продуктов коррозии. Было показано, что скорость диффузии этих продуктов находится в сильной зависимости от количества присутствующей воды и происходит более быстро в среде с высокой влажностью. Было показано также, что некоторые характерные черты коррозионного растрескивания в газообразном НС1 [146] и во влажном хлоре [166] подобны высокотемпературному солевому коррозионному растрескиванию. В продуктах коррозии высокотемпературного голевого коррозионного раетрескивания были определены водород и НС1газ, но не СЬ [146]. [c.402]

При сравнении эксплуатационных характеристик при использовании сплавов на основе железа, алюминия и титана очевидна недостаточность таких данных для титановых сплавов. Это объясняется, во-первых, тем, что использование титановых сплавов началось сравнительно недавно, во-вторых, неЕЮТорые данные, полученные на военных конструкциях, составляют секретную информацию. Следует отметить различия в поведении алюминия и титановых сплавов в водных растворах, которые, вероятно, являются общими и для других сред. Алюминиевые сплавы проявляют КР при очень низких величинах К- При этом часто трудно определить величину Л екр [230]. Для титановых сплавов сравнительно легко определить пороговую величину Кгкр и установить, развивается процесс КР или нет. Кроме того, скорости роста трещин в титановых сплавах обычно более высокие (10 см/с). Таким образом, в противоположность алюминиевым сплавам коррозионное растрескивание титановых сплавов легче предотвратить, чем уменьшить скорости роста трещин. В алюминиевых сплавах последнее достигается перестариванием [230]. Доступные эксплуатационные данные для титановых сплавов указывают на отсутствие проблем КР для большинства случаев применений немногие, скорее впечатляющие, исключения были даны в тексте. Можно надеяться, что этот обзор, суммирующий известные особенности КР, создаст основу для распознания и устранения потенциальных проблем КР в будущем. [c.414]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...