Коррозионное растрескивание влияние среды

Фарадея закон 237 Фенольная коррозия свинца 120 Ферритные стали общие сведения 24, 25 коррозионное растрескивание, влияние среды 242 [c.630]

В этом разделе делается попытка выделить металлургические факторы, влияющие на КР- Однако такое деление осложняется многообразным поведением сплавов при КР в различных средах. Например, некоторые р-сплавы чувствительны к КР в водных средах, фактически устойчивы против КР в условиях высокотемпературного солевого коррозионного растрескивания. Влияние факторов [c.357]

Остаточные сварочные напряжения, суммируясь с внешней нагрузкой, существенно ускоряют процесс коррозионного растрескивания. Поэтому, несмотря на их относительно невысокий уровень в титановых сплавах, в ряде случаев необходимо устранить остаточные сварочные напряжения для повышения стойкости сварных конструкций против коррозионного растрескивания. Одним из эффективных способов устранения остаточных сварочных напряжений и их влияния на коррозионное растрескивание является термическая обработка. Ее влияние на величину и распределение остаточных сварочных напряжений в дисковых образцах сплава ВТ1-1 и на стойкость против коррозионного растрескивания в среде БМ 2,5-15 показано на рис. 112. Пиковые значения остаточных напряжений находятся в прямой [c.222]

На возникновение коррозионного растрескивания металлов и на его интенсивность оказывают большое влияние характер агрессивной среды, ее концентрация, температура, структурные особенности металла и др. Наибольшее число разрушений аппаратов из углеродистых и низколегированных сталей наблюдается в растворах щелочен, азотнокислых солей, влажном сероводороде. Известны также отдельные случаи разрушения этих сталей в азотной кислоте, смеси азотной кислоты с серной кислотой и других средах. [c.102]

Нанесение защитных покрытий уменьшает агрессивное влияние коррозионной среды, что способствует повышению устойчивости стали к коррозионному растрескиванию. Никелевые покрытия обеспечивают защиту от коррозионного растрескивания в хлоридах, щелочах и других средах. Весьма высокий защитный эффект во многих средах дают алюминиевые покрытия. [c.16]

Нержавеющие стали по своей стойкости к общей коррозии занимают одно из первых мест среди конструкционных материалов. Вместе с тем они склонны к различным видам местной коррозии, таким, как питтинговая, межкристаллит-ная, щелевая коррозия и коррозионное растрескивание. Химический состав стали оказывает существенное влияние на ее склонность к локальной коррозии. Молибден — элемент, наиболее эффективно понижающий склонность нержавеющих сталей к питтингообразОванию и межкристаллитной коррозии. [c.32]

Если 20—30 лет тому назад учение о коррозии охватывало преимущественно г роцессы самого окисления металлов, главным образом с водных растворах, то в настоящее время обнаружен целый ряд явлений, когда химическое действие среды сочетается с механическими и другими физическими воздействиями на металл в процесс се его службы, а именно влияние среды на усталостную прочность металла, коррозионное растрескивание, коррозия при ударе струи жидкости и т. д. [9]. [c.31]

Влияние каждого из этих факторов определяет характер ведущего процесса разрушения поверхности—механического (влияние среды незначительно), сплошной коррозии (роль напряжений невелика), коррозионного растрескивания (одновременное действие активной среды и внутренних напряжений). [c.87]

Высокая коррозионная стойкость сплавов принципиально не исключает возможность появления так называемого коррозионного растрескивания даже в средах, где установлена их высокая коррозионная стойкость. Поэтому коррозионное растрескивание представляет большую опасность. Она заключается в том, что разрушение вязкого в нормальных условиях металла, подверженного одновременно воздействию напряжения и определенной активной среды, происходит хрупко, т.е. без заметных деформаций и при напряжениях, более низких, чем временное сопротивление и даже предел текучести. Этот вид разрушения наиболее характерен для высокопрочных металлических материалов, склонных к пассивации, но находящихся, однако, в условиях, когда пассивное состояние под влиянием агрессивной среды может нарушаться в зоне максимальных напряжений. У титана вследствие высокой устойчивости пассивного состояния и быстрой регенерации во многих средах пассивных оксидных пленок при их механическом повреждении, а также из-за достаточной пластичности чувствительность к коррозионному растрескиванию оказалась во много раз меньше, чем у высокопрочных и нержавеющих сталей, алюминиевых и магниевых сплавов. Но по мере разработки более прочных титановых сплавов и расширения области их применения были установлены случаи явного коррозионного растрескивания и определены многие агрессивные среды, способствующие этому явлению. [c.32]

Термическая обработка титановых сплавов может очень сильно влиять на склонность к коррозионному растрескиванию, при этом изменяются и и скорость распространения трещины. Важнейшие факторы здесь температура нагрева, время выдержки и особенно скорость охлаждения. Наиболее благоприятная термическая обработка всех титановых сплавов, повышающая их стойкость к коррозионному растрескиванию,—нагрев до температуры, близкой к (а + ) переходу, небольшая выдержка при этих температурах и быстрое охлаждение, при этом решающим фактором режима обработки является скорость охлаждения. Наоборот, длительные отжиги при средних и низких температурах и особенно с медленным охлаждением сильно увеличивают склонность сплавов к коррозионному растрескиванию. Естественно, что влияние термической обработки на сплавы различных классов неодинаково [36]. Сплавы а и псевдо-а-сплавы, если в них не более 6 % алюминия и нормированное содержание газовых примесей (Оа, М, На), ускоренным охлаждением от температур, близких к (о + /3) /3-переходу, можно перевести в разряд практически не чувствительных к растрескиванию в галогенидах. Термическая обработка (а + ) сплавов, легированных -изоморфными элементами, в меньшей степени влияет на их чувствительность к коррозионной среде, чем термообработка а-сплавов. Влияние термообработки на коррозионное растрескивание стабильных /3-сплавов мало изучено, но при этом общие закономерности сохраняются. [c.40]

Сопоставление приведенных выше результатов с данными по коррозионному растрескиванию титановых сплавов.в метанольных средах показывает, что характер изменения процессов растрескивания титановых сплавов в метанольных средах идентичен процессам, идущим в агрессивных коррозионных средах, в которых отсутствует репассивация. Именно отсутствием области пассивности на анодных поляризационных кривых можно объяснить наблюдаемое на титановых сплавах в метанольных средах непрерывное увеличение анодного тока с увеличением потенциала. Повышенное содержание воды в метаноле приводит на об- разцах титановых сплавов к появлению области пассивности. Особенности влияния катодной поляризации и устранение коррозионного растрескивания на образцах титановых сплавов в метаноле связано с тем, что при наложении катодной поляризации на поверхности образуется плотный слой гидридов, создающий пассивное состояние. [c.84]

Выше было рассмотрено влияние концентраторов напряжений на усталость сплавов при малоцикловом нагружении. Однако малоцикловая долговечность зависит не только от наличия концентраторов напряжений в значительно большей степени она изменяется в результате совместного влияния коррозионной среды, условий нагружения, состояния металла, концентрации напряжений, внешней поляризации и пр. Действие этих факторов на долговечность сплавов может проявляться по-разному в зависимости от их химического состава, структурного состояния, а также состояния поверхностных слоев металла. Циклическое нагружение в коррозионной среде при большой общности с процессами коррозионного растрескивания имеет свою специфику. [c.113]

Как и язвенная коррозия, коррозионное растрескивание под напряжением происходит преимущественно на пассивированных металлах в пределах области критических потенциалов. На уровень предельных потенциалов кроме специфических свойств материалов и сред оказывают влияние также вид и величина механических нагрузок. Съем металла (потеря массы) при коррозионном растрескивании под напряжением может быть чрезвычайно малым или даже равным нулю. Разрушение может развиваться вдоль границ зерен (межкристаллитно) или через зерна (транскристаллитно). [c.71]

При коррозионном растрескивании под напряжением в слабо кислых средах, которое вызывается выделяющимся водородом, электрохимическая защита в общем случае не может дать эффекта [2]. Для пояснения этого на рис. 2.20 представлены кривые срок службы — потенциал для углеродистой стали в среде, содержащей сероводород [75]. При pH = 4 стойкость при катодной поляризации действительно заметно повышается (в некотором узком диапазоне потенциалов в результате образования поверхностного слоя FeS). Однако для длительного защитного действия этот эффект не может быть использован. По результатам измерений видно также, что по мере снижения потенциала, стойкость (по времени до разрушения) уменьшается. Анодная защита от коррозионного растрескивания под напряжением, вызываемого водородом, теоретически возможна, но нерациональна, поскольку при этом усилится равномерная поверхностная коррозия. Коррозионное растрескивание под напряжением под влиянием водорода в углеродистых и низколегированных сталях обычно может развиваться только в присутствии стимуляторов, которые не допускают рекомбинации выделившихся на катоде атомов водорода в молекулы Hj, вследствие чего в структуру материала может внедриться (диффундировать) повышенное количество водорода (см. рис. 2.1). К числу таких стимуляторов могут быть отнесены, например, гидриды элементов 5 и 6 групп Пери- [c.75]

Результаты исследований показали, что длительное влияние статических напряжений и среды не вызывает существенных изменений механических свойств и коррозионного растрескивания. В то же время циклическими испытаниями установлено, что у образцов сварных соединений значение условного предела выносливости значительно меньше, а интенсивность снижения коррозионноусталостной прочности больше, чем у основного металла. Металлографические исследования свидетельствовали о том, что разрыхления и трещины возникают главным образом по границам зон термического влияния. Это обусловлено тем, что циклическая нагрузка интенсифицирует коррозию под напряжением по сравнению со статической, в большей степени приводя к неоднородности физикомеханических и электрохимических свойств в металле сварного соединения. Трещины распространяются преимущественно внутрикристаллитно, что говорит [c.236]

Известно, что с увеличением в низколегированной стали содержания никеля уменьшается ее сопротивление коррозионному растрескиванию в сероводородсодержащих средах, однако существенное увеличение содержания никеля (до 30 %) делает углеродистые стали весьма устойчивыми против растрескивания, Однозначных данных о влиянии молибдена на стойкость сталей в сероводородсодержащих средах в литературе не обнаружено. Стали, легированные кобальтом, кремнием и диспрозием, отличаются в указанных средах повышенной стойкостью к коррозионному растрескиванию [8]. [c.120]

Сера и фосфор оказывают вредное влияние на стойкость сталей к коррозионному растрескиванию в различных, в том числе и сероводородсодержащих, средах. Одна из причин этого в том, что сера - промотор абсорбции водорода, а фосфор увеличивает интенсивность наводороживания [19]. [c.120]

Есть целый ряд случаев, когда характер подготовки поверхности имеет существенное значение. К ним можно отнести электрохимические измерения, изучение коррозионного растрескивания, влияния термообработки, химического состава, технологических факторов и др. При проведении этих измерений точность данных возрастает по мере увеличения чистоты и однородности исследуемой поверхностп. Значительно упрощается выбор способа подготовки поверхности металла при прозе-дении испытаний в средах, з которых металл корродирует равномерно и относительно интенсивно. В этом случае вследствие быстрого стравливания поверхностного слоя характер предварительной подготовки не оказывает существенного влияния на результаты испытаний. При проведении опытов для получения ориентировочных данных о практическом поведении металла состояние поверхности образцов необходимо приближать к тому, какое имеется у эксплуатируемых изделий. Для ряда коррозионных испытаний характер подготовки поверхности можно выбирать исходя из формы и размера образцов чем меньше и сложнее форма образцов, тем более тщательной [c.57]

И значения приложенных растягивающих напряжений а. С увеличением нагрузки относительное влияние концентратора на время до растрескивания сварных соединений сказывается в меньшей степени по сравнению с основным металлом в связи со значительным влиянием структурного фактора, связанного в рассматриваемом случае с выпадением анодной Р-фазы по линии сплавления сварного соединения. Аналогичное влияние оказывает характер напряжения на долговечность других материалов в средах, вызывающих коррозионное растрескивание. В средах, вызывающих явление деконцентрации, влияние концентраторов проявляется только при большом уровне напряжений. [c.526]

Растрескивание латуни имеет смешанный характер межкри-сталлитный и транскристаллитный. Увеличение степени транс-кристаллитности коррозионного растрескивания характеризует относительно большее влияние механического фактора. Транс-кристаллитное растрескивание наблюдается преимущественно у предварительно деформированных нагартованных латуней при приложении относительно больших растягивающих нагрузок и в сравнительно не очень активных средах, например в естественных условиях атмосферы. Наоборот, для латуней, предварительно отожженных и напряженных растяжением более умеренно, для коррозионного растрескивания характерно преимущественное межкристалл[[тное разрушение. [c.113]

В некоторых случаях титан склонен к межкристаллитной коррозии. Так, наблюдалось межкристаллитное разрушение сварных соединений титана в сернокислом растворе (12—187о серной кислоты), насыщенном сернистым газом с примесями мышьяка, двуокиси селена и окиси железа, — металл шва и зона термического влияния сварного соединения подвергались меж-кристаллнтнпй коррозии. Межкристаллитное растрескивание титана наблюдалось в красной дымящей азотной кислоте, растворах брома в метиловом спирте и в их парах. Имеются сведения о коррозионном растрескивании титана в расплавленном кадмии, в хлорированных углеводородах, а также в воздушной среде при 260° С, когда на поверхности титана имелись сухие кристаллы хлористого натрия. [c.278]

Особенности кинетических диаграмм разрушения. В первых исследованиях, касающихся оценок кинетики докритического роста трещип при длительном статическом нагружении в водных средах, рассматривались преимущественно закаленные низкоот-пущенные стали с пределом текучести выше 1500 Н/мм . Было показано, что скорость распространения трещины прямо пропорциональна коэффициенту интенсивности напряжении растущей коррозионной трещины. Дальнейшее распространение подходов линейной механики разрушения па более широкий круг высокопрочных материалов и коррозионных сред выявило более сложный характер зависимости viK). Типичная кинетическая диаграмл1а коррозионного растрескивания в координатах gv-K представлена на рис. 42.3. На участках I и III скорость роста трещины увеличивается с повышением X, а в пределах участка II, охватывающего значительный диапазон значений К, наблюдается стабилизация скорости. Существуют различные суждения о причинах четко выраженных участков диаграммы коррозионного растрескивания. Их связывают с влиянием в пределах каждого участка доминирующего механизма воздействия среды. Второй горизонтальный участок часто связывают с релаксацией напряжений в вершине трещины вследствии ее интенсивного ветвления. Характер зависимости v K) во многом зависит от структуры сплава и типа среды. Для высокопрочных сталей с мартенситной структурой с пределом текучести 1500 Н/мм и выше на кине- [c.341]

Известно, что такие примеси, как сера и фосфор, значительно увеличивают склонность стали к растрескиванию в наводороживающих средах. Стали с низким содержанием серы менее 0,01 % не подвержены растрескиванию независимо от температуры конца прокатки и последующей термической обработки. Для стали с более высоким содержанием серы (0,016 %) температура конца прокатки оказывает заметное влияние чем ниже температура, тем выше склонность стали к растрескиванию [32]. Очень большое значение имеет форма сульфидных включений. Так, если неметаллические включения имеют вытянутую форму, то склонность стали к коррозионному растрескиванию увеличивается с их протяженностью при этом склонность к растрескиванию растет тем быстрее, чем ниже температура конца прокатки. [c.38]

В зависимости от характера коррозионной среды и природы металла для каждого случая существует критическое напряжение, ниже которого склонность металла к коррозионому растрескиванию проявляется слабо. Для стали <Ткр = = 75—80 % (Тт. Время до разрушения зависит от уровня напряжений оно быстро уменьшается при росте напряжений. Увеличение содержания никеля в сталях оказывает благоприятное влияние на стойкость к коррозионному растрескиванию, и при содержании никеля около 45% они становятся не чувствительными к коррозионному растрескиванию (рис. 13). [c.15]

Рис. 111. Влияние способа выплавки и температуры отпуска на коррозионное растрескивание (время до разрушения образцов в коррозионной среде) электростали (/) и стали ВДП (2). Продольные цилиндрические шлифованные образцы диаметром 5 мм после закалки с 890° С в масле и отпуска при 150—650° С в течение 2 ч испытаны иа одноосное растяжение на машине рычажного типа в 20 %-ном растворе HjSOi при 20 С. База испытаний 50 ч при напряжении 900 МПа (данные А. Б. Кус-лицкого)

Влияние среды и потенциала на коррозионное растрескивание высокопрочных алюминиевых спла- [c.30]

В книге изложены основные закономерности изменения циклической и коррозионной прочности титановых сплавов в зависимости от химического состава, структуры и окружающей среды. Детально рассмотрен процесс коррозионного растрескивания сплавов на основе титана и физическая природа этого явления в различных агрессивных средах. Анализ малоцикловой долговечности проведен на основе исследования процесса микронеоднородности протекания пластической деформации в упруго-пластической области нагружения. Многоцикловая усталость рассмотрена с использованием статистических методов анализа. Особое внимание уделено влиянию различных охрупчивающих факторов, состояния поверхности и коррозионных сред на циклическую долговечность, а также методам повышения циклической прочности. [c.2]

Изменение pH раствора существенно влияет на коррозионное растрескивание титановых сплавов. В общем случае при увеличении кислотности раствора склонность к растрескиванию повышается, а при увеличении pH щелочных растворов чувствительность к растрескиванию снижается. Оценка влияния pH раствора на коррозионное растрескивание усложняется потому, что pH раствора в развивающейся трещине отличается от среднего pH раствора. Это объясняется отсутствием достаточной циркуляции внутрищелевого раствора с окружающей средой и интенсивным гидролизом солей в трещине. Поэтому при более или менее длительном развитии трещины у ее вершины устанавливается рН = 1,5-гЗ,5, малозависящая от среднего pH раствора хлорионов. Все определяется [c.36]

На коррозионное растрескивание оказывают влияние температура раствора и вязкость среды [30]. Установлено, что с повышением температуры увеличивается скорость роста трещины. По-видимому, это связано с уменьшением растворенного в воде кислорода, а также скорости пассивации титана. Критический коэффициент интенсивности напряжен ний сплава Т — 8 % А1 — 1 % V — 1 % Мо в 3,5 %-ном растворе Na I мало изменяется [ 30]. [c.37]

Наиболее вредной примесью в титановых сплавах, способствующей коррозионному растрескиван ию, является водород. Известно, что и без коррозионной среды примесь водорода может привести к хрупкости, но в агрессивных средах его вредное влияние сказывается на более ранней стадии. На рис. 28 представлена зависимость от содержания водорода в сплаве Т1—8 %А1 —1% / —1% Мо [33]. Видно, что стойкость к коррозионному растрескиванию этого сплава и на воздухе, и в 3 %-ном растворе НаС1 сильно зависит от содержания водорода в металле. При [c.39]

Решающий фактор коррозионного растрескивания в метиловом спирте —наличие в среде воды и ионов галогенидов. В ненапряженных бинарных сплавах Т1 — А1, испытываемых а метиловом спирте с добавкой 0,5 % иода, даже при отсутствии воды наблюдается явно выраженная локальная коррозия. Вода при введении ее в раствор является пассиватором, т.е. тормозит реакцию растворения титана, что сказывается на уменьшении плотности анодного тока и, следовательно, на уменьшении интенсивности общей коррозии (рис. 32, а). Влияние добавки воды на стойкость к коррозионному растрескиванию не совсем однозначно. При маЬых добавках вода либо мало влияет на коррозионное растрескивание, либо усиливает его. При большей концентрации воды в рабочей среде наблюдается повь шение стойкости к растрескиванию чистого титана и его сплавов, но только если эта концентрация выше некоторой критической величины. В частности, у чистого титана в метиловом спирте с добавкой 0,5 % иода эта концентрация должна быть выше 1 % (см. рис. 32.fi) [ 49] у сплава Т(—6%А1 — 4% / (типа ВТ6), испытанного в метиловом спирте с добавкой 0,01 н. раствора N30, стойкость сплава резко возрастает при содержании воды более 0,25 % (рис. 33). В метиловом спирте с ионами иода прекращение коррозии и отсутствие склонности к растрескиванию наблюдаются только при содержании воды более 15 %. Установлено благотворное влияние воды на стойкость к коррозионному растрескиванию в метаноле, и сплава Т( —8 % А1 — [c.53]

В настоящее время нет единой точки зрения о приоритете того или другого механизма в процессе коррозионного растрескивания. Выводы о ведущей роли одного из процессов в вершине трещины в большинстве работ носят, как правило, альтернативный характер. Обосновывая ведущую роль одного из механизмов, авторы не обсуждают или отвергают возможность разрушения при коррозионном растрескивании по любому другому механизму. Так, Дж. Скалли [60] даже вводит новое понятие— водородное растрескивание, относящееся к сплавам, которые разрушаются под напряжецием в коррозионной среде вследствие внедрения атомов водорода в кристаллическую решетку. До недавнего времени для выяснения механизма коррозионного растрескивания считалось достаточным изучить влияние поляризации при одних и тех же условиях нагружения на скорость разрушения. Если анодная поляризация, активирующая растворение у вершины трещины, приводит к уменьшению времени до разрушения, а катодная поляризация, наоборот, снижает скорость роста коррозионной трещинь), значит, коррозионное растрескивание протекает в основном по механизму локального анодного растворения. Если же катодная поляризация ускоряет разрушение, а анодная, наоборот, его задерживает или замедляет, ведущим процессом при коррозионном растрескивании является проникновение водорода в кристаллическую решетку и связанное с этим охрупчивание металла в вершине трещины. [c.58]

Вследствие связи коррозионного растрескивания с действием внутренних растягивающих напряжений существенно влияние технологических операций, приводящих к возникновению остаточных напряжений как в поверхностном слое, так и в теле детали. Вместе с тем это влияние по-разному проявляется в различных структурных состояниях материала. Приведем значения времени ( в ч) до появления микротрещин в образцах из стали 11Х11Н2ВМФ при испытании в среде Na l 50%, Н2О 50%, ЗеОг 1%, уротропин 1% при сг = 0,5 Оо,2 (данные Л. А. Филимоновой. И. С. Калашникова). [c.71]

Поскольку механический фактор при усталости вызывает развитие повреждений по плоскостям сдвигов, т. е. внутри зереи, и в этом направлении коррозионный фактор усиливает развитие разрыхления, то естественно в этих случаях зарождение и развитие трещины усталости будет внутризеренным. При превалирующем влиянии коррозионного фактора на границах зерен наблюдается больше разрыхлений, т. е. большее снижение прочности, чем при совместном действии обоих факторов внутри зерна. Поэтому при относительно высоком уровне переменных напряжений следует ожидать преимущественно внутризеренное разрушение, при низком — межзеренное. Однако это общее правило в ряде случаев не соблюдается из-за особого характера коррозионной среды и склонности материала к тому или другому виду разрушения. В перестаренном состоянии сплава системы А1—Zn—Mg наблюдались приграничные зоны, свободные от выделений, по которым облегчалось скольжение, что привело к распространению трещины по границам зерен, ориентированным вдоль направления действия максимальных касательных напряжений [144]. При последовательном изменении среды в процессе испытания в ряде случаев менялась скорость развития трещин [76]. Особенно скорость разрушения увеличивалась при введении коррозионной среды в тех материалах и для тех состояний материала, которые склонны к коррозионному растрескиванию, например в высотном направлении в сплаве В93, когда скорость разрушения в 3%-ном растворе Na l была в 3— 4 раза больше, чем на воздухе. Такого явления не наблюдалось, например, для титанового сплава ВТ22. [c.130]

Влияние состава стали и среды на коррозионное растрескивание. Из всего многообразия материалов и сред, вызывающих их КР, ограничимся разбором наиболее часДо применимых в компрессо-ростроении сталей и некоторых специфических сред нитратов, сульфидосодержащих (сероводородсодержащих). [c.68]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...