Коррозионное растрескивание теория

Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) паровых котлов 133, 282, 287, 291 скорость роста трещин 145—148 среды разрушающие 137 стали 132—136 теории 138—142 титана 376, 377 характерные признаки 137, 138 циркония 380 Коррозионные потери 17, 18 Коррозионный износ см. Фреттинг-коррозия Коррозия [c.452]

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]

Изложены вопросы теории ингибирования коррозии железа и стали в кислых средах. Приведена классификация существующих ингибиторов. Систематизированы основные закономерности защитного действия ингибиторов и их смесей. Рассмотрено влияние ингибиторов на механические свойства металлов, коррозионное растрескивание, усталость и наводороживание при коррозии в кислых средах. Дан подробный обзор известных ингибиторов коррозии и рассмотрено их применение в различных отраслях промышленности. Проанализированы экономические аспекты ингибирования кислых сред. [c.2]

Теория коррозионного растрескивания [c.110]

Согласно адсорбционной теории П. А. Ребиндера, зарождение трещин— концентраторов напряжения, приводящих к коррозионному растрескиванию, может происходить в результате расклинивающего действия поверхностно-активных веществ при адсорбции их в микрощелях на поверхности металла. [c.111]

Теория механизма анодного коррозионного растрескивания под напряжением [184] связывает электрохимический процесс растворения металла с водородным охрупчиванием в основании треп ины, вызванным катодным выделением водорода при коррозии. Согласно этой теории возможен постепенный переход от анодного коррозионного растрескивания под напряжением к катодному. [c.293]

В ней освещены механизм, общая теория и методы исследования коррозионного растрескивания металлов. [c.2]

Несмотря на то, что явление коррозионного растрескивании давно известно и широко изучается, в этой проблеме не решены еще до сих пор основные вопросы не выработана объективная оценка устойчивости металла к коррозионному растрескиванию отсутствует единая теория, объясняющая механизм явления не найдены надежные и эффективные методы борьбы с коррозионным растрескиванием недостаточно разработаны вопросы общей теории данного явления. [c.10]

ТЕОРИИ МЕХАНИЗМА КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ [c.36]

Адсорбционно-электрохимическая теория не может быть использована при рассмотрении механизма коррозионного растрескивания. Этот вопрос более подробно освещен в главе о влиянии поверхностно-активных элементов среды на скорость растрескивания. [c.41]

Таким образом, подтверждается высказанное вначале положение о том, что большинство из рассмотренных выше теорий построено на электрохимическом представлении о механизме коррозионного растрескивания металла. [c.42]

Попытка развить механизм коррозионного растрескивания металлов в свете электрохимической теории Эванса — Акимова с учетом отмеченных недостатков сделана автором выше при обсуждении влияния поляризации на растрескивание металлов. [c.43]

Вебер и Макдональд [25], предложившие нитридную теорию коррозионного растрескивания мягких сталей, считают, что нитриды железа, расположенные по границам зерен и имеющие более отрицательный потенциал по отношению к твердому раствору, являются теми путями, по которым развиваются коррозионные трещины [25], [ИЗ], [137]. [c.97]

Успешной борьбе с коррозионным растрескиванием способствует, проводимое во многих странах, широкое исследование механизма явления и вопросов общей теории, а также методов исследования. [c.170]

Такие вопросы теории и механизма электрохимической коррозии, как равновесные и стационарные электродные потенциалы, электрохимическая гетерогенность поверхности металла, кинетика катодного и анодного процесса, работа коррозионного элемента и пассивность рассмотрены в работах № 4—11. Особенности коррозии металлов в различных условиях службы, например кислотостойкость, подземная коррозия металлов, межкристаллитная и точечная коррозия сталей, коррозия сварных соединений, коррозионное растрескивание и усталость, иллюстрируются работами № 12—19. Современные методы коррозионных исследований даны в работе № 20, а также в работах № 5, 12, 14—19 при выполнении частных задач. [c.51]

Опыты на сжатие показали, что при сжимающих напряжениях трещины не образуются. Результаты испытания образцов на растяжение и кручение показали, что при напряжениях ниже определенного уровня, даже при значительной продолжительности испытания, разрушение не наступает. Было показано, что при коррозионном растрескивании применима I теория прочности, подтверждением чего является характер трещин и вид излома (отрыв). [c.155]

Находит признание также структурная гипотеза коррозии, учитывающая состав и фазовые изменения в металле, возникающие при растяжении. Однако практика показывает, что в зависимости от условий превалирующее влияние на коррозионное разрушение может оказывать попеременно как состояние защитных пленок на металле, так и структурные изменения в металле. Таким образом, пленочную и структурную теории коррозионного растрескивания нельзя противопоставлять скорее они дополняют друг друга, поскольку отражают две разные стороны одного и того же процесса. [c.114]

В настоящее время нет единой теории, объясняющей механизм явления. Коррозионное растрескивание обусловлено одновременным действием двух главных факторов коррозионной среды и растягивающих напряжений. Имеется три группы теорий, объясняющих роль основных факторов коррозионного растрескивания [1, 6—11] [c.72]

Электрохимическая теория коррозионного растрескивания. По этой теории главной причиной возникновения и развития коррозионного растрескивания является процесс электрохимической коррозии. Напряжения ускоряют процесс электрохимической коррозии в вершине развивающейся трещины. [c.72]

Первые две теории отражают частные случаи коррозионного растрескивания. Более общий характер имеет электрохимиче-ско-адсорбционная теория. Однако эти теории не объясняют явлений растрескивания некоторых металлов в коррозионно-активных средах вследствие абсорбции продуктов коррозии с образованием химических соединений. Пример растрескивания сварных соединений легированных титановых сплавов, вызванного образованием гидридной фазы при наводороживании в процессе коррозии с водородной деполяризацией, приведен в работе [5]. [c.72]

Как в метанольном, так и в водном растворах при значительной скорости растяжения образцы разрушаются пластически, как и на воздухе. Следовательно, в этих условиях процесс развития коррозионной трещины происходит медленней, чем процесс пластического разрушения при высокой скорости деформации образца. Таким образом, коррозионное растрескивание — сравнительно медленный процесс — представление, имеющее существенное значение для теории [256. [c.88]

Для проверки применимости электрохимической теории коррозионного растрескивания был поставлен специальный эксперимент. Он заключался в измерении критического потенциала инициирования КРН нержавеющей стали 18-8 в кипящем при 130 °С растворе хлорида магния с добавками и без добавок ингибирующих анионов [22]. Анодная поляризация тем скорее вызывает растрескивание, чем положительнее потенциал катодная поляризация, наоборот, увеличивает время до растрескивания. При потенциале ниже критического значения —0,145 В сплав становится практически устойчив (рис. 7.5, а). Добавление различных солей (например, СНзСООНа) к раствору Mg lj повышает критический потенциал. Когда критический потенциал становится положительнее потенциала коррозии, КРН прекращается (рис. 7.5, Ь). Следовательно, если критический потенциал равен потенциалу анода разомкнутой цепи, характеризующему катодную защиту, при которой скорость коррозии равна нулю (см. разд. 4.10), потенциал коррозии не может быть ниже критического. Однако, ввиду того что критический потенциал может быть и ниже, и выше потенциала коррозии, он должен иметь другое объяснение. [c.140]

Не останавливаясь подробно на анализе различных гипотез механизма коррозионного растрескивания маталлов, рассмотрим основные общие положения коррозионного растрескивания и наиболее распространенных теорий. [c.66]

Сложившиеся представления о механизме и кинетике атмосферной коррозии основываются на современных знаниях в области физической химии поверхностных явлений на металлах (адсорбция, окисление), физики и физической химии атмосферы, а также техническоГ климатологии. Поэтому современная теория атмосферной коррозии, включающая в себя представления о природе атомно-молекулярных процессов, протекающих в граничном слое металл — среда, и далеко не полные знания о макроскопических процессах, развивающихся в приземном слое атмосферы, находится еще на уровне качественного описания разных по своей природе явлений, и имеются большие трудности в количественной интерпретации многообразных эффектов коррозии металлов, наблюдающихся в различных климатических зонах. Вместе с тем для атмосферной коррозии характерны все виды, присущие коррозии металлов в других электролитических средах равномерная, язвенная, питтин-говая, межкристаллитная, расслаивающая, коррозионное растрескивание и т. д. Поэтому в настоящей брошюре в весьма общем виде рассмотрены некоторые аспекты атмосферной коррозии металлов с учетом современного уровня знаний в упомянутых областях науки. [c.4]

Основные положения предла-г гаемой механохимическои теории коррозиониого растрескивания и коррозионной усталости сводятся к следующему [c.103]

Ряд исследователей [111,70 111,75] считает, что механические напряжения способствуют разрушению защитной окисной пленки на металле и тем самым интенсифицируют коррозионный процесс. Следует, однако, заметить, что подобные представления теряютсилу, если рассматривать коррозионное поведение нержавеющей стали с точки зрения адсорбционной теории пассивности или теории модификаций [111,76]. Как было показано Л. В. Рябченковым [111,77] и другими исследователями [111,70 111,72], коррозионное растрескивание связано с электрохимическими процессами. Наличие механических напряжений способствует возникновению анодных участков и интенсификации анодного процесса. В связи с этим наложение поляризующего тока должно существенным образом влиять [c.140]

Как уже указывалось выше, явление коррозионного растрес- кивания аустенитных нержавеющих сталей в растворах хлоридов рассматривается двояко во-первых, с точки зрения воздействия ионов хлора и напряжений на защитные свойства пассивной пленки, образующейся на поверхности металла, и во-вторых, с точки зрения распада аустенита под воздействием напряжений и активного растворения образующейся при этом а-фазы в растворах, содержащих ионы хлора. Оставаясь в рамках первого направления, трудно объяснить интенсификацию процесса коррозионного растрескивания при наличии в растворе кислорода. Ведь с точки зрения пленочной теории пассивности присутствие кислорода в растворе должно способствовать пассивации металла и увеличению защитных свойств, пленки. С этих же позиций непонятно отсутствие влияния механических напряжений и хлоридов на скорость катодного процесса ионизации кислорода. Если ионы хлора и напряжение в металле способствуют разрушению пассивной пленки, то оба эти фактора должны изменять скорость и анодного, и катодного процессов. Ниже будет показано, что напряжения не влияют на скорость катодного процесса в растворах хлоридов и других анионов. Об отсутствии влияния напряжения на скорость катодного процесса на сталях 18-8 и 18-10 в кипящем растворе насыщенного хлористого магния указывали Т. П. Хор и Ж- Г. Хайнес [111,133]. Сточки зрения пленочной теории, увеличение стойкости сталей к коррозионному растрескиванию-трудно увязать с ростом содержания никеля в них и практически невозможно объяснить, почему аустенитная нержавеющая сталь . практически одинаковая по составу (особенно по хрому и никелю), но в силу тех или иных причин становится магнитной, является значительно более стойкой к коррозионному растрескиванию, нежели та же сталь, не обладающая магнитными свойствами [111,12 [c.159]

Все перечисленные выше экспериментальные факты легко объясняются с точки зрения превращения аустенита под действием механических напряжений. Одним из сильных аргументов в пользу пленочной теории считается влияние обработки поверхности на стойкость аустенитной стали к коррозионному растрескиванию. Считают даже, что этот факт невозможно объяснить лишь с точки зрения теории нестабильности аустенита. Следует при этом напомнить, что характер обработки может существенным образом влиять на фазовый состав поверхностных слоев металла. Так, по данным С. Ямагухи [111,135], после механической полировки поверхностный слой аустенитной нержавеющей стали 18-8становится ферромагнитным. Кристаллы поверхностных слоев её имеют объемноцентриро-ванную кубическую решетку с параметром 2,86 Л. Аналогичный эффект наблюдается и у стали 18-8, легированной дополнительно 3% молибдена. После электрополировки поверхность стали теряет ферромагнитные свойства. При увеличении количества феррита в аустенитной нержавеющей стали до определенной величины (об этом будет сказано далее) стойкость стали к коррозионному растрескиванию существенным образом меняется. Таким образом, и этот экспериментальный факт может быть объяснен с точки зрения теории нестабильности аустенита. [c.160]

В настоящее время не разработана общепринятая теория механизма коррозй оиного растрескивания, которая бы могла с достаточной полнотой описать вс< случаи коррозионного растрескивания. Для установления механизма коррозИ оиного растрескивания существенное значение имеет характер зависимое ] [c.66]

В первоначальных теориях коррозионного растрескивания рассматривался двухстадийный процесс сначала электрохимическая реакция создает точечное поражение, являющееся концентратором напряжений, от которого затем распространяется на короткое расстояние трещина, после чего электрохимическая реакция повторяется. На такое двухстадийное развитие процесса в низкоуглеродистых сталях в нитратных растворах и в некоторых алюминиевых сплавах указывали внезапные всплески потенциала образцов, неравномерное их удлинение (затруднительное для объяснения, если образцы содержат много трещин) и акустические методы. В аустенитных нержавеющих сталях двухстадийный процесс не был обнаружен. Неравномерное распространение трещин в низкоуглеродистых сталях можно объяснить выделениями по границам зерен или связать с известными интерметаллическими соединениями в некоторых алюминиевых сплавах. Однако аустенитные нержавеющие стали являются сплавами с высокой вязкостью, и маловероятно, что в них возможно существование надреза, служащего концентратором напряжений и способного вызвать образование коротких трещин хрупкости скорее всего пластическая релаксация приведет к затуплению соотвествующего острия. Подобное же возражение можно высказать относительно коррозионного растрескивания а-латуней, хотя было Доказано, что в их локальных областях ближнего порядка могут существовать хрупкие трещины [115]. [c.185]

По адсорбционной теории, развиваемой Г. Улигом, процесс коррозионного растрескивания объясняется ослаблением межатомных связей в напряженном состоянии сплава при адсорбции анионов раствора, происходящей преимущественно на подвижпых дислокациях или других несовершенствах структуры. Это приводит к снижению поверхностной энергии и облегчает разрыв межатомных связей металла. На основе этой теории объясняется специфичность сред, вызывающих коррозионное растрескивание, действие коррозионной защиты. [c.111]

Таким образом, на основании рассмотренных представлений о причинах коррозионного растрескивания можно заключить, что еще не создана теория, которая бы полностью описывала процессы, происходящие при различных случаях коррозионного растрескивания. По-видимому,, больщинство случаев коррозионного растрескивания пассивных металлов и сплавов можно более исчерпывающе истолковать на основе объединенного механо-электрохимического механизма. В начальный период, основную роль в возникновении концентратора напряжений и перерас- [c.113]

В монографии излагаются научные принципы ускоренных коррозионных иапытаний и практическое их применение. Описываются различные методы испытаний металлов и сплавов и определения защитной способности покрытий, смазок, ингибиторов. Освещаются теория и практика определения склонности металлов к межкристаллит-ной коррозии, коррозионному растрескиванию, точечной коррозии, кавитации. Рассматриваются также методы испытаний реакторных материалов. [c.2]

Такая точка зрения авторов связана с развиваемой ими механической теорией коррозионного растрескивания, предложенной ранее Киттингом [121]. [c.8]

В этом разделе рассматриваются теории механизма коррозионного растрескивания, частично приводятся некоторые теории механизма коррозионной усталости, поскольку в природе обоих явлений есть много общего. Необходимо отметить, что приводимые ниже теории не дают исчерпывающего обтэяснения всех наблюдаемых процессов и как правило, недостаточно подтверждены экспериментально. [c.36]

Электрохимическая теория. Впервые электрохимическую теорию коррозионного растрескивания предложили Дикс и его сотрудники [84], [134]. [c.36]

Однако пленочная теория также не объясняет внутрикри-сталлитного процесса коррозионного растрескивания и недостаточна для установления роли напрялсений в развитии коррозионных трещин. [c.39]

Металлические соединения — источник развития коррозионных трещин. Теорию механизма коррозионного растрескивания металлов, связанную с преимущественным разрушением металлических соединений, выпадающих по границам зерен, разработал Голубев [9], [10] применительно к сплаву А1 — Zn — Мд. В первый момент коррозии под напряжением из металлического соединения Мд2п2, расположенного по границам зерна сплава, в раствор переходит магний. [c.39]

Механическая теория. Автор этой теории Киттинг [12] предполагает, что функцией напряжений при коррозионном растрескивании является чисто механический разрыв металла, лежащего под дном трешин, вследствие чего происходит их развитие, т. е., если первоначальные концентраторы, создаваемые локальным коррозионным процессом, достигают критического размера, концентрация напряжений открывает их до полного разрыва металла. По-видимому, в связи с тем, что чисто механическая картина растрескивания мало соответствует действительности Киттинг пытается увязать ее с коррозионным электрохимическим процессом. [c.41]

В тех случаях, когда дислокации при своем движении огибают частицы выделений (частицы некоторых метастабильных переходных, а также стабильных фаз, частицы тугоплавких компонентов переходных металлов и т. п.), деформация по зерну носит экстенсивный характер, и поэтому напряжения на границах зерен не достигают критических значений. У сплавов с таким структурным состоянием, как правило, наблюдается достаточно высокое сопротивление коррозионному растрескиванию. Электрохимическая неоднородность, обусловливающая коррозионное растрескивание, может возникать и в результате приложенных напряжений, и не всегда должна являться следствием исходного структурного состояния самого сплава, как это предполагается в теории Дикса и др. С этой точки зрения становится ясным отсутствие в некоторых [c.519]

Коррозия под напряжением. Щелочная хрупкость является в действительности одним из видов коррозионного растрескивания под напряжением. Это один из тех видов коррозии, который наиболее часто встречается в котлах и таким образом заслуживает особого внимания. Общая теория коррозионного растрескивания под напряжением была выдвинута Диксом [54] и дополнена Вабе-ром, Макдональдом и Лонгтином [55]. Согласно этой теории, металл должен иметь естественную склонность к селективной коррозии по такому определенному направлению, как границы зерен. Коррозия будет происходить, когда металл имеет микроскопически гетерогенную структуру, а непрерывная фаза является анодом по отношению к остальному металлу в рассматриваемой коррозионной среде. Кроме того, вдоль этой непрерывной фазы должно [c.38]

Следует, однако, отметить, что в описанных выше экспериментах пониженные температуры создавались смесью льла с поваренной солью. Как стало теперь известно (см. стр. 191), в соленой воде возможно развитие коррозионного растрескивания. Поэтому описанные выше особенности развития трещин следует считать результатом совместного влияния водорода и коррозионной среды. Для разработки теории коррозионного растрескивания важен тот факт, что при испытании ненаво-лороженных образцов в соленой воде при —18° С хрупкого разрушения и растрескивания не наблюдается даже при самой малой исследованной скорости деформации (3-10 с ), в то время как наводороженные образцы растрескиваются. Эти рез . льтаты гсоспенгго подтверждают гипотезы коррозионного растрескивания, в которых решающая роль отводится развитию водородной хрупкости в локальных, примыкающих к вершине трещины объемах. [c.356]

В свете теории коррозионного растрескивания как разрушения, вызванного одновременным воздействием электрохимического, механического и сорбционного факторов, особенностями сварных соединений, снижающими стойкость сварных соединений против коррозионного растрескивания, являются 1) повышенная термодинамическая неустойчивость, приводящая к повышенной электрохимической гетерогенности по сравнению с основным металлом 2) более сложное и неблагоприятное напряженное состояние 3) возможность более интенсивного протекания сорбционных процессов. Эти особенности сварных соединений обусловлены теплофизичеакими процессами при неравномерном нагреве и охлаждении металла во время сварки. [c.76]

Одним из направлений электрохимичеокой теории коррозионного растрескивания являются предотавления, соглаоно которым анодный процесс растворения металла в питтинге и трещине имеет одну природу. Соковой таких представлений является наличие целого ряда общих условий и закономерностей проявления питхивговой коррозии и коррозионного растрескивания. [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...