Коррозионное растрескивание механизмы

Водородное охрупчивание 230, 235, 239, 310> Водосборники конденсаторов 101 Высокопрочные стали, коррозионное растрескивание механизм 262 [c.624]

С. Ш. Подольской показали, что коррозионное растрескивание металлов в нейтральных электролитах, по крайней мере в начальных стадиях, является следствием локального анодного активирования поверхности и ускоряется анодной поляризацией и полностью тормозится катодной поляризацией, причем с уменьшением кислотности среды расширяется область потенциалов, при которых возможно коррозионное растрескивание по этому механизму. Особо эффективно способствуют коррозионному растрескиванию металлов ионы СГ и S N . [c.335]

Переменные напряжения совсем не вызывают усиления общей коррозии. Ускоренное разрушение деталей происходит в результате появления сетки микроскопических трещин, переходящих в крупную трещину коррозионной усталости, механизм зарождения и развития которой сходен с таковым при коррозионном растрескивании, но приходится только на периоды растягивающих напряжений (рис. 236). Трещины коррозионной усталости могут быть как транскристаллитного, так и межкристаллитного типа. [c.337]

Механизм коррозионного растрескивания [c.107]

МЕХАНИЗМ КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ И КОРРОЗИОННО-УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛОВ [c.107]

Электрохимический механизм процесса коррозионного растрескивания обусловлен возникновением на поверхности металлов в растворах электролитов неоднородностей. Эти неоднородности объясняются [c.107]

Когда листовая сталь испытывает воздействие растягивающих напряжений, близких к пределу упругости, и при этом соприкасается с горячим концентрированным раствором щелочи или нитратов , в ней происходит растрескивание по межкристаллит-ным границам. Это явление называется коррозионным, растрескиванием под напряжением (КРН). Механизм его резко отличен от описываемого в разделе 7.1. Требуемое напряжение может быть как остаточным, так и приложенным сжатие не вызывает [c.132]

МЕХАНИЗМ КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ СТАЛИ И ДРУГИХ МЕТАЛЛОВ [c.136]

Критический потенциал коррозионного растрескивания — это такой потенциал, выше которого происходит адсорбция разрушающих ионов, а ниже — их десорбция. В принципе, он может быть как отрицательнее, так и положительнее коррозионного потенциала. Ингибирующие анионы, сами не вызывающие растрескивания, конкурируют с разрушающими ионами за адсорбционные места требуется приложить более высокий потенциал для достижения поверхностной концентрации разрушающих ионов, достаточной для адсорбции и растрескивания. Когда под воздействием ингибирующих ионов критический потенциал становится выше потенциала коррозии, растрескивание прекращается, потому что разрушающие ионы больше не могут адсорбироваться. Механизм конкурентной адсорбции сходен с ранее описанным механизмом питтингообразования, критический потенциал которого также сдвигается в положительном направлении в присутствии посторонних анионов (разд. 5.5.2). [c.141]

В целом экспериментальные данные подтверждают предположение, что межкристаллитная коррозия является следствием наличия в стали специфических примесей, которые концентрируются в области границ зерен при закалке. Степень разрушения зависит от природы химической среды, в которую помещена сталь, однако механизм воздействия среды не ясен. Установлено, что в напряженном состоянии межкристаллитная коррозия сталей в различных средах усиливается, однако наличие напряжений не является обязательным условием для ее протекания. Следовательно, и в этих случаях наблюдаемые разрушения нужно охарактеризовать как межкристаллитную коррозию, а не коррозионное растрескивание под напряжением. [c.309]

Сопоставление всех приведенных выше обобщенных данных позволяет считать, что в процессе коррозионного растрескивания невозможно говорить о превалирующей роли только одного процесса. Анодное растворение и водородное охрупчивание являются неотъемлемыми частями механизма коррозионного растрескивания. Можно лишь говорить о последовательности этих процессов как следующих стадий коррозионного растрескивания [c.69]

Рассмотренная гипотеза по своим основным положениям (разрушение пленки, взаимодействие активной поверхности с хлористым водородом, протекание коррозионных процессов и сопутствующее им наводорожи-вание) в принципе не отличается от механизма коррозионного растрескивания в водных раство(зах галогенидов, а присущие ей особенности связаны с формированием оксидных пленок при повышенных температурах и изменениями влияния водорода на свойства сплавов при повышенных температурах. [c.78]

В настоящее время нет стройного объяснения природы и механизма коррозионного растрескивания в метанольных средах, хотя дискуссия на эту тему продолжается. Поэтому рассмотрим кратко природу корро зионного растрескивания в метанолах. [c.78]

Большинство исследователей объясняют механизм разрушения при КПН электрохимической теорией, основанной на гальваническом взаимодействии металла в вершине трещины и на боковых поверхностях, или сорбционными явлениями вследствие понижения прочности связей атомов металла под действием адсорбированных частиц среды [79]. Коррозионное растрескивание помимо электрохимических факторов может быть связано с 70 [c.70]

Принимая парциальный мольный объем Уре = 7,2 см , например, для Афо = —10 мВ находим из выражения (171) величину давления АР 450 МН/м (4500 ат). Поскольку такое локальное давление возникает в стали при фазовых превращениях с выделением новых фаз, то вполне возможен механизм интер-кристаллитной коррозии и коррозионного растрескивания, рассмотренный в работе [961. [c.114]

Медные сплавы, богатые цинком (латуни), подвержены в атмосфере при неблагоприятных условиях особому виду опасного разрушения — коррозионному растрескиванию. Механизм этого явления еще окончательно не выяснен однако определенно известно, что этому виду коррозии способствует повышенная влажность и особенно присутствие в воздухе аммиака и его производных (амины, серноаммониевая соль и пр.). Име отся также указания [194], что коррозионному растрескиванию медных сплавов способствует в значительной степени алюминий. [c.299]

Коррозионное растрескивание и коррозионно-усталостное разрушение металлов следует отличать от межкристаллитной коррозии металлов, протекающей без наличия механических напряжений в металле. Разрушения металлов типа коррозионного растрескивания и коррозионной усталости имеют много общего, поскольку характерным для обоих явлений является образование в металле трещин и отсутетвие на его поверхности значительных раз.ъеданий. Только изредка наблюдаются небольшие местные разъедания. Несмотря па большое количество исследований, механизм трещинообразования и развития трещин еще недостаточно ясен. Однако в большинстве исследований (Ю. Р. Эванс, Г. В. Акимов, Н. Д. Ромашов, А. В. Рябченков, Е. М. Зарецкий, В. В. Герасимов и др.) подтверждается электрохимический характер коррозии. Наряду с электрохимическим фактором на коррозионный процесс оказывают влияние и факторы механического и адсорбционного снижения прочности металла. В зависимости от преобладающего действия того или иного фактора характер коррозионного разрушения может изменяться. [c.107]

Успехи, достигнутые в коррозионной науке и технике машиностроения с момента выхода первого издания, требуют обновления большинства глав настояш,ей книги. Детально рассмотрены введенное недавно понятие критического потенциала ииттингообразования и его применение на практике. Соответствующее место отводится также критическому потенциалу коррозионного растрескивания под напряжением и более подробному обзору различных подходов к изучению механизма этого вида коррозии. Раздел по коррозионной усталости написан о учетом новых данных и их интерпретации. В главу по пассивности включены результаты новых интересных экспериментов, проведенных в ряде лабораторий. Освещение вопросов межкристаллитной коррозии несенсибилизированных нержавеющих сталей и сплавов представляет интерес для ядерной энергетики. Книга включает лишь краткое описание диаграмм Пурбе в связи с тем, что подробный атлас таких диаграмм был опубликован профессором Пурбе в 1966 г. [c.13]

Адсорбционный механизм растрескивания лежит в основе растрескивания под напряжением пластмасс в органических растворителях [33, 34], а также растрескивания твердых металлов под действием жидких металлов (охрупчивание в жидких металлах). Таков и механизм, предложенный ранее Петчем и Стейблсом Т35], объясняющий коррозионное растрескивание стали, вызванное на-водороживанием (см. разд. 7.4). [c.142]

Механизм КРН латуней был предметом многих исследований. Сплавы высокой чистоты и монокристаллы а-латуни также растрескиваются под напряжением в атмосфере NH3 [27]. В под-тверждение электрохимического механизма показано, что в растворах NH4OH потенциалы границ зерен поликристаллической латуни имеют более отрицательные значения, чем сами зерна. В растворах Fe lg, где коррозионное растрескивание не происходит, не наблюдается и подобного распределения потенциала [28]. Согласно другой точке зрения, на латуни образуется хрупкая оксидная пленка, которая под напряжением постоянно растрескивается, а обнажившийся подлежащий металл подвергается дальнейшему окислению [29, 30]. Возможно также, что структурные дефекты в области границ зерен напряженных медных сплавов способствуют адсорбции комплексов ионов меди с последующим ослаблением металлических связей (растрескивание под действием адсорбции). В соответствии с этим предположением, ионы Вг и С1 действуют как ингибиторы, вытесняя с поверхности комплекс металла (конкурирующая адсорбция). [c.338]

Рис. 3.13. Разрушение сварных соединений печных змеевиков и ) стали 15Х5М, выполненных электродами ОЗЛ-6, по механизму коррозионного растрескивания (а) и ножевой коррозии (б)

Во-вторых, сварные соединения разрушались по механизмам коррозионного растрескивания (при наличии водосодержащей щелочной среды) и ножевой коррозии (масляная фракция в смеси N-метилпиралидоном) по металлам участков ЗТВ, получивших при сварке закалочные неравновесные структуры. [c.157]

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]

Механизм действия покрытий на снижение склонности стали к коррозионному растрескиванию связан с разблагораживанием потенщ1ала стали с покрытием. [c.85]

Многочисленные причины, вызывающие появление и развитие трещин при коррозионном растрескивании, сводятся к двум основным механизмам локальное анодное растворение в вершине трещины и водородное охрупчивание. Роль каждого зависит от состава сллава и его термической обработки, среды, условий нагружения и потенциала. Рассмотрим основнью положения этих механизмов. [c.56]

Другой механизм, при котором возможно коррозионное растрескивание, заключается в образовании и развитии разрушения только за счет механических факторов. При этом предполагается [57], что коррозионная среда содержит ионы или компоненты, которые могут или диффундировать в металл, образуя хрупкую фазу (например, гидрид) в вершине трещины, или сегрегировать в районы, непосредственно прилегающие к трещине, способствуя зарождению новой трещины. В качестве специфического элемента обычно рассматривают водород, скорость диффузии которого может быть сопоставима со скоростью развития трещины. При этом многие исследователи [ 58 и др.] указывают на возможность образования гидридов, обладающих низкой пластичностью и вязкостью и затрудняющих пластическую деформацию металла перед вершиной трещины. По мнению В. А. Маричева и И. Л. Розенфельда [59, с. 5—9], следует учитывать эти возможности понижения когезивной прочности титановых сплавов под действием достаточно высокой концентрации водорода в твердом растворе. [c.58]

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]

В работах [61, 62] рассматривается возможность реализации при коррозионном растрескивании титановых сплавов обоих механизмов. При этом с увеличением коэффициента интенсивности напряжений доля анодного растворения (повышенное растравливание на полосах скольжения) уменьшается, а количество выделяющегося водорода и соответственно водородное охрупчивание увеличиваются. Близкие представления подробно развит1 1 В.А. Маричевым [63, 64]. Он считает, что критическая скорость роста трещин —и соответствующая ей критическая величина интенсивности напряжений, при которой происходит водородное охрупчивание (Kg, являются количественными показателями роли локального анодного растворения и водородного охрупчивания при росте трещин. При и ,< а.ох основным механизмом корро- [c.59]

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]

Из изложенного следует, что коррозионные туннели возникают и развиваются по вполне определенным кристаллографическим плоо остям в направлении, соответствующем минимальному сопротивлению пластической деформации. Это находит хорошее экспериментальное подтверждение при исследовании характера развития трещины коррозионного растрескивания. В пределах одного фрагмента (колонии а-фазы одной направленности) трещина имеет прямолинейный характер. Вместе с тем для коррозионного растрескивания характерно многочисленное ветвление трещины. Именно в результате ветвления трещины на металлографических шлифах, как правило, наблюдаются отдельные прямые трещины, не связанные с магистральной (рис. 39). Какова же при таком механизме роль скола Скол при коррозионном растрескивании появляется в результате восходящей диффузии водорода, адсорбированного стенками туннелей, в подповерхностные слои в вершине трещины в области максимальных напряжений. Скол происходит по выделившимся мелкодисперсным гидридам на плоскостях базиса. Оголяя ювенильную поверхность, скол позволяет коррозионной среде выбирать новую благоприятную кристаллографическую ориентировку в соседних плоскостях. Если скол не происходит, а туннели сочетаются с неблагоприятными ориентировками, процесс коррозионного растрескивания тормозится. [c.67]

Приведенная выше схема, описывающая механизм коррозионного растрескивания а- и псевдо-а-сплавов титана, достаточно хорошо подтверждается экспериментальными данными по коррозионному растрескиванию (а + Р) -и /3-сплавов. В процессах коррозионного растрескивания единственным отличием этих сплавов от а-сплавов является возможность протекания интенсивного анодного растворения в -фазе при определенном ее составе. Наличие в составе /3-фазы хрома или марганца в сочетании с примесями внедрения способствует появлению сегрегатов с существенно более низким электрохимическим потенциалом, обеспе- [c.72]

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]

К виду коррозионного растрескивания, не связанного с абсорбцией водорода, относится разрушение титана и его сплавов в контакте с жидкими металлами. В настоящее время накоплен опыт поведения титановых сплавов в контакте с жидкой ртутью, с расплавленными кадмием и цинком. Наиболее распространено мнение, что контакт активной поверхности титана с жидкометаллической средой может вызвать образование интерметаллических соединений, охрупчивающих титан. Однако имеющиеся экспериментальные данные, особенно разрушение в контакте с жидкой ртутью, позволяют предполагать, что в данном случае действует другой механизм. Ртуть и другие жидкие легкоплавкие металлы не смачивают поверхность титана, защищенную оксидной пленкой. До тех пор, пока не нарушена защитная оксидная пленка, взаимодействия между титаном и жидкометаллической средой не происходит независимо от уровня напряжений и длительности их действия. Иная картина наблюда- [c.85]

Важен и еще один факт, который связан именно с коррозионным растрескиванием детали. Слияние коррозионных трещин могло быть результатом потери тягой устойчивости. Они уже были в детали и слились между собой в момент потери устойчивости. Но после этого, в результате воз-никщей концентрации напряжений, должна была иметь место смена механизмов разрушения от коррозионного растрескивания и усталости металла. В этом случае должен иметь место инкубационный период, который в случае высокой концентрации нагрузки и высокого уровня напряжений соответствует области малоцикловой усталости, когда больщая часть долговечности соответствует периоду роста трещины. В рассматриваемом случае из условий нагружения соотношение долговечности и периода роста трещины 1100/1700(100) = 60 %. Такое соотношение вполне соответствует высокому уровню нагружения детали и выявленному шагу усталостных бороздок от 0,5 до 7 мкм. [c.745]

Помимо указанных предлагается различать еще такие механизмы разрушения, как водородное растрескивание, коррозионное растрескивание под напряжением, под действием жидких металлов [78]. Однако целесообразность выделения этих видов нагружения в особую группу по механизму разрушения из-за отсутствия специфических микрофрактографических признаков не является очевидной. Например, при водородном растрескивании разрушение может проходить с формированием фасеток квазиотрыва, аналогичных получаемым при хрупком разрушении под действием других факторов, или по границам зерен. При водородном растрескивании закаленной и отпущенной стали AISI 4340 характер межзеренного излома аналогичен излому этой стали в условиях коррозии под напряжением [78]. [c.19]

В растворе цианистого водорода [H N] разрушение углеродистых и малоуглеродистых сталей носит внутрикристалличе-ский характер. Коррозионное растрескивание аустенитных сталей типа 18-8 может проходить по двум различным механизмам. Возможны случаи и смешанного разрушения. В отожженной стали 2103 [137] в жидком аммиаке и в хлоридной среде наблюдалось внутризеренное разрушение, а в закаленной — по границам зерен исходного аустенита и частично по мартенситным пластинам. В нитратных, карбонатных и щелочных растворах отжженные стали разрушались по границам зерен, закаленные — по границам зерен исходного аустенита и частично по мартенситным пластинам. [c.75]

Насыщенные (ненодкисленные) растворы солей не относятся к числу сред, вызывающих коррозионное растрескивание малоуглеродистых сталей, однако на практике известны многочисленггьге случаи разрушения сварных соединений трубопроводов, транспортирующих высокоминерализованные жидкости, по механизму коррозионной усталости. Поэтому в качестве коррозионной модельной среды использовали водный раствор хлорида натрия (концентрация 310 г/л). [c.236]

Сопротивление термической усталости металла резко снижается при повреждении поверхностных слоев окислении границ зерен, коррозионном растрескивании, обеднении легирующими элементами- Защитный механизм большей части покрытий основан на образовании стойких скислов, например АЬОз поэтому покрытие должно содержать металл, образующий эти окислы, в частности алюминий. [c.91]

Большинство исследователей разделяют точку зрения, согласно которой единый механизм коррозионного растрескивания отсутствует, что существуют различные возможности для обра- [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...