Агрессивные среды коррозионное растрескивани

Образование сквозных трещин в защитных полимерных покрытиях при контакте с химически активными средами является частным случаем распространенного процесса растрескивания покрытий под действием механических напряжений и агрессивных сред — коррозионного растрескивания. Коррозионное растрескивание полимеров имеет место при одновременном действии на материал растягивающих напряжений и агрессивной среды. Начинается процесс с зарождения дефектов и их постепенного развития в одну или несколько магистральных трещин. Дефекты в полимерном покрытии могут возникать в процессе изготовления или в процессе эксплуатации, например в результате химической деструкции. [c.48]

Разрушения типа коррозионного растрескивания и коррозионной усталости имеют общую существенную особенность а именно, на разрушение влияют два фактора — механический и коррозионный. С увеличением напряжения увеличивается роль механического фактора, с уменьшением напряжения и увеличением агрессивности среды — коррозионного. [c.127]

В котлах сверхвысокого и сверхкритического давлений при температуре перегрева пара 550° С и выше наиболее теплонапряженные элементы пароперегревателя (выходные участки) обычно изготовляют из теплостойких аустенитных нержавеющих сталей (хромоникелевых, хромомолибденовых и др.). Эти стали в условиях совместного действия растягивающих напряжений и коррозионно агрессивной среды подвержены растрескиванию. Большинство эксплуатационных повреждений пароперегревателей, характеризующихся коррозионным растрескиванием элементов из аустенитных сталей, обусловлено присутствием в паре хлоридов и едкого натра. [c.170]

При поверхностном контакте окружающей среды с полимером, подвергающемся также действию внешних сил или остаточных напряжений, в нем часто происходит поверхностное растрескивание, облегчающее статическое и динамическое усталостное разрушение. В зависимости от характера воздействия различают поверхностное растрескивание под действием ПАВ [84], коррозионное растрескивание под действием агрессивных сред [83], растрескивание под действием растворителей или их паров, окислительное растрескивание и т. п. [13, т. 7, с. 261-291]. [c.65]

Коррозионное растрескивание металлов под одновременным воздействием агрессивной коррозионной среды и растягивающих напряжений (главным образом [c.333]

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]

Разрушение металла, вызываемое одновременным воздействием агрессивной среды и переменных растягивающих напряжений, называется коррозионной усталостью. В химической иро-мышленности передки случаи такого разрушения деталей аппаратов и машин. Разрушение вследствие усталости обычно сопровождается образованием меж- и транскристаллитных трещин, развитие которых идет главным образом в период приложения растягивающих напряжений. В условиях переменных напряжений разрушение металлов и сплавов происходит при напряжениях, меньших чем наиряжения, необходимые для возникновения коррозионного растрескивания при растягивающих нагрузках. [c.106]

Применение электрохимической защиты возможно приложением тока извне или путем присоединения к конструкции, подверженной коррозионному растрескиванию, другого металла с более отрицательным электродным потенциалом — протектора (см. гл. XIX). Эффективное действие этого метода защиты в отношении предотвращения или уменьшения коррозионного растрескивания зависит от природы металлов и сплавов, характера агрессивной среды, применяемой плотности тока и других фак- [c.116]

Склонность к коррозионному растрескиванию металлов может быть в некоторых случаях устранена обработкой агрессивной среды замедлителями коррозии. [c.117]

Для аппаратов, в которых производится переработка горячих сероводородных и окислительных серосодержащих сред, а также работающих в среде водорода и растворов хлоридов, основными характеристиками, определяющими работоспособность аппарата, становятся физико-химические свойства рабочей среды и металла, степень защищенности аппарата от коррозии, особенно контактирующей с агрессивной средой. Основным видом разрушения таких аппаратов является внутренняя коррозия. В условиях воздействия сероводородсодержащих продуктов имеют место практически все основные виды разрушений локализованной (язвенное, точечное и коррозионное растрескивание) и общей (равномерная и неравномерная) коррозии. Явление повышения коррозионного повреждения металла под действием механических напряжений принято называть механохимическим эффектом (МХЭ). Как будет показано далее в следующем разделе, наиболее сильно МХЭ проявляется в режиме нестационарного нагружения аппарата, которое реализуется в локальных областях перенапряженного металла при повторно-статических нагрузках. [c.276]

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]

Для предохранения от коррозионного растрескивания изделия и полуфабрикаты из латуней необходимо отжигать при температуре 250—270° С, при этом в основном внутренние напряжения снимаются без заметного снижения механических свойств, в связи с чем значительно повышается стойкость данных сплавов в отношении коррозионного растрескивания. При таком отжиге, однако, оставшиеся напряжения в некоторых агрессивных средах являются еще достаточно опасными. В частности, латунные трубы, применяемые в сахарной промышленности, достаточно стойки лишь после отжига их при температуре 560° С. Состав и свойства двойных латуней приведены в табл. 4—8. [c.166]

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]

Коррозионное растрескивание, вызывающее в пластичном материале хрупкое разрушение при нагружении в агрессивной среде, является процессом многофакторным его действие зависит от условий нагружения и вида агрессивной среды, ряда металлургических факторов (химический состав и структура сплавов). [c.56]

Длительная выдержка напряженных образцов в агрессивных метанольных средах с последующим испытанием на воздухе приводит к появлению хрупкого транскристаллитного разрушения, имеющего все признаки коррозионного растрескивания. Вместе с тем имеются данные, по которым длительная выдержка в метанольных растворах не способствует охрупчиванию металла при последующих испытаниях на воздухе. Эти противоречия можно объяснить тем, что в одних опытах при выдержке в метанольных растворах создавалось такое нагружение, при котором происходило разрушение защитной оксидной пленки. Это создавало [c.79]

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]

Сейчас хорошо установлено, что не деформируемые пластически материалы не обнаруживают усталости обычного типа, свойственной металлам. Они подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением в некоторой агрессивной среде, при котором может происходить рост трещины во времени при постоянном номинальном приложенном напряжении (см., например, [39]). Когда такие материалы подвергаются циклическому нагружению, распространение трещины в условиях коррозионного растрескивания происходит ступенчато в течение растяжения каждого цикла напряжения. Разброс при этом типе разрушения может быть вызван начальным распределением поверхностных дефектов, определяющих прочность хрупких материалов, что было обсуждено в разд. II, или развитием коррозионных ямок на поверхности около неоднородностей, таких, как включения и т. д. [c.175]

Несмотря на различную чувствительность материалов к КПН, в настояш,ее время следует считать установленным возможность коррозионного растрескивания для очень многих технических материалов, различие заключается лишь в составе агрессивных сред и в величине действующих растягивающих сил, как внешних, так и внутренних. Можно назвать некоторые виды деталей и материалов, для которых разрушения типа КПН являются характерными. Так, были зарегистрированы случаи коррозионного растрескивания деталей из высокопрочных конструкционных сталей, эксплуатируемых в авиационной и космической технике, например детали шасси самолетов [54]. Отмечалось коррозионное растрескивание стоек шасси, тяг, балок, тележек, опорных цапф и т. д. [c.79]

Детали и конструкции, работающие в условиях агрессивных сред, часто подвергаются коррозионно-механическому разрушению под совместным воздействием коррозии и механических напряжений. Существует пять характерных случаев коррозионно-механического разрушения металлоконструкций, отличающихся своеобразием воздействия механического фактора Г) общая коррозия напряженного металла (не сопровождающаяся хрупким механическим разрушением) 2) коррозионное растрескивание 3) коррозионная усталость 4) коррозионная кавитация 5) коррозионная эрозия (коррозионное истирание, фреттинг). [c.64]

Чугунами называют широкий круг сплавов на основе железа, содержание углерода в которых превышает. 1,7 %. В настоящее время улучшение качества чугунов позволяет все чаще использовать их для изготовления ответственных деталей, в частности, коленчатых валов автомобилей и тяжелых дизельных двигателей. Существенным преимуШеством чугуна является свойство слегка расширяться при затвердевании Это делает чугун идеальным материалом для изготовления литых деталей. Чугунные изделия отличаются повышенной стойкостью против коррозионного растрескивания, однако под действием циклических напряжений в агрессивной среде чугун разрушается от коррозионной усталости. Наименее стоек к коррозий под напряжением высокопрочный чугун, [c.40]

Склонность металлов и в первую очередь сталей к коррозионному растрескиванию существенно зависит от состава среды эксплуатации детали и конструкции. С повышением температуры и увеличением концентрации электролита агрессивность среды обычно растет, Растворы хлоридов являются средой, в которой коррозионное растрескивание проявляется в полной мере. В хлоридных растворах трещины носят преимущественно транс-кристаллитный характер. В целом коррозионное растрескивание определяется уровнем приложенных напряжений, составом сплава, активностью ионов электролита, pH среды и ее температурой. Однако установить количественную связь всех указанных факторов чрезвычайно сложно. [c.43]

С повышением температуры и увеличением концентрации среды коррозионное растрескивание обычно увеличивается. В зависимости от характера агрессивной среды может изменяться и характер растрескивания металла. Отмечены случаи, когда ко[)розио11пое растрескивание переходит в равномерную корро- 1ию и растрескивание прекращается. При интенсивной общей коррозии металла растрескивание обычно не происходит. [c.102]

В монографии рассматриваются два основных вида коррозии под механическим напряжением коррозионное растрескивание (разрушение металлов под совместным воздействием статической нагрузки и агрессивной среды) и коррозионная усталость (разрушение под одновременным воздействием периодической нагрузки и агрессивной среды). Механизмы растрескивания и усталости проанализированы на рснове положений механики разрушения, объясняющей их с позиций зарождения и развития в металле трещин. [c.3]

Особо следует отметить так называемое коррозионное растрескивание (коррозия под напряжением) металлов и сплавов. Это явление наблюдается нри наличии значительных растягивающих напряжений, возникающих в изделии вследствие внешней нагрузки (служебные напряжения) или в процессе изготовления. Такое растрескивание носит специфический характер, т. е. свойственно не любому металлу в любой агрессивной среде, а только некоторым системам металл — среда. Коррозионное растрескивание, сопровождающееся ничтожной потерей металла, приводит к хрупкому разрушению изделия. Это очень опаснкш вид коррозии, которому посвящено много исследований (см. например [12]). [c.11]

Остаточные напряжения в сварных швах, резко ускоряющие явления коррозионного растрескивания, возникают во всяких сварных соедшгениях, но особенно опасны они в несимметричных швах, а также в швах с большой массой наплавленного металла и в местах пересечения швов. Известны случаи, когда из-за жесткости конструкции сварные швы растрескиваются уже в процессе ч варки, даже без внешнего влияния. В условиях агрессивной среды коррозионное разрушение таких соединений резко ускоряется. [c.48]

Наблюдается еш,е один вид коррозионного разрушения — коррозионное растрескивание, возникающее под совместным действием растягилаюгцнх напряжений и агрессивной среды. Разрушение развивается как межкристал.читное, так и транскристаллит-ное. Снижение уровня остаточных сварочных напряжений — одна из основных мер борьбы с этим видом коррозионного разрушения. [c.291]

Коррозионное растрескивание напряженного металла развивается последовательно в несколько стадий начальная — от. момента действия агрессивной среды до возникновения разрушений в виде первичных трещин, и последующие стадии, при которых трещины развиваются так иитеиенвио, что наступает мгновенное ра фушенис металла. На рис. 78 показана в качестве примера одна из последних стадий развития понерхиостиых трещин в око-лошовной сварной зоне, у котороГ остаточные напряжения не были сняты. [c.108]

Медноцинковые сплавы, в зависимости от химического состава и, прежде всего, от содержания цинка, склонны к коррозионному растрескиванию, как в процессе производства, так и в эксплуатационных условиях, под [воздействием некоторых агрессивных сред или [фи хранении и изменении температуры, влажности и дру[[1х факторов. Коррозионное растрескивание всегда связано с наличием в этих сплавах растягивающих напряжений, обус.зовленгилх внутренними напряжениями или прило>1< сннымн извне нагрузками. [c.113]

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]

Применение защитных покр1Ятий является иногда достаточно эффективным способом предотвращения коррозионного растрескивания металлов. В зависимости от агрессивной среды эти покрытия должны обеспечить не только зантиту от коррозии, но и не давать трещин или не отслаиваться в условиях напряженного состояния. [c.116]

Нефтегазопромысловое оборудование эксплуатируется в весьма сложных условиях. Воздействие возникающих в металле растягивающих, щжлических, знакопеременных напряжений, сил трения, кавитации, абразивного износа и др. в контакте с коррозионно-агрессивной средой приводит к специфическим видам коррозионного разрушения оборудования, таким, как коррозионное растрескивание, водородное охрупчивание, питтинг и др., которые в значительной мере снижают долговечность и надежность оборудования. [c.4]

Склонность к коррозионному растрескиванию может быть также в значительной степени снята при создании в поверхностном слое сжимающих напряжений, например, дробеструйным наклепом, поверхностной закалкой токами высокой частоты, химико-термической обработкой. Показано, что образование бе-лого> слоя на поверхности стали при механической обработке резанием значительно повышает стойкость ее к коррозионному растрескиванию, что объясняется более высокой коррозионной стойкостью этого слоя, большей гомогенностью его свойств и созданием значительных сжимающих напряжений. Работоспособность образцов с белым слоем (рис. 15), полученным точением Т-1 (J a = l,00— 1,25 мкм, толщина слоя 4—5 мкм), в кислоте повышается в 2 раза, а при точении Т-2 (/ г=10—20 мкм, толщина слоя 8—10 мкм) — в 3 раза. В кипящем растворе Mg lj образцы с меньшей шероховатостью имеют более высокую стойкость. Это свидетельствует о том, что в сильных коррозионно-активных средах микрогеометрия поверхности играет меньшую роль, чем в менее агрессивных. [c.16]

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]

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]

Метиловый спирт (метанол) нвлнется той оригинальной средой, которая вызывает коррозионное растрескивание титана, не будучи агрессивной средой для многих других металлов. Специфичность растрескивания титановых сплавов в метиловом спирте наблюдается во многом. С явлением коррозионного растрескивания титановых сплавов в метиловом спирте связано много вопросов, в решении которых до настоящего времени у исследователей нет единой точки зрения. Растрескивание наблюдается у технически чистого титана и ряда сплавов различных композиций на гладких, надрезанных образцах и образцах с наведенной трещиной. Следует отметить большое число зарубежных исследований процесса коррозионного растрескивания титановых сплавов в метиловом спирте. Большинство этих работ освещает химизм процесса природы коррозионного растрескивания титана вообще, роль различных ионов в этом явлении. Кроме чистого метилового спирта, растрескивание вызывают растворы воды в спирте и компаундные системы спирт—галогениды независимо от способов введения ионов (соли или кислоты), мети но л —серная кислота и др. [c.53]

В большинстве случаев начальная зона разрушения имеет явно выраженное зернистое строение, отражая межзеренный характер разрушения. В ряде случаев бывает трудно различить изломы замедленного разрушения и коррозионного растрескивания. Одним из признаков, помогающих классифицировать разрушение, является то, что "на изломах КПН при средах с высокой агрессивностью, так же как на изломах высокотемпературного длительного нагружения, отсутствует, как правило, перпо- [c.76]

Коррозионные испытания проводили применительно к условиям работы материалов оборудования глиноземного производства. Агрессивной средой служил щелочной раствор NaOH. Коррозионное растрескивание определяли на вилкообразных образцах в горизонтальных автоклавах при температуре 320° С и давлении 10 МН/м (100 ат). Величину растягивающих напряжений в образцах устанавливали равной 0,90. . Время до разрушения определяли по результатам испытаний трех образцов. Методика опытов по определению интенсивности экзоэлектронной эмиссии подробно описана в нашей статье [87]. [c.104]

Следует иметь в виду, что в зависимости от технологического режима коксования и состава шихты, которая меняется в зависимости от месторождения используемых углей (табл. 4), меняются процентные соотношения некоторых компонентов коксового газа, в основном Н. З, НСЫ, ННз, а следовательно, и свойства газа в отношении его коррозионного воздействия на металл. НгЗ, НСН способны вызывать опасный вид коррозионного разрушения — коррозионное растрескивание. Оно вызывается одновременным воздействием коррозионной среды и растягивающих напряжений, причем среда может быть и не агрессивна в обычном понимании слова коррозия . Такие разрушения наблюдались в эксплуатационных условиях коксохимического производства на лопатках нагнетателя 0-1200-21, изготовленных из стали марки ЗОХГСА (рис. 8). Трещины и обрывы наблюдались в зоне полок лопаток, примыкающих к основному диску. Ниже приведены исследования, проведенные в лабораторных и производственных условиях, которые подтвердили, что наблюдаемые разрупюния могут быть отнесены к коррозионному растрескиванию. Для надежной работы нагнетателей потребовалась замена лопаточного материала. [c.19]

На рис. 129 показана коррозионная трещина по прочной сердцевине образца, заторможенная антикоррозионными поверхностными слоями трещина развилась на боковой кромке образца, не защищенной от агрессивной среды (20%-ного раствора серной кислоты с добавлением 30 г/л поваренной соли). Важно отметить, что не только антикоррозионный слой, но и прилегающие близко к нему участки нестойкой к коррозионному растрескиванию стали 42Х2ГСНМА оказали сопротивление выходу трещины на внешнюю рабочую поверхность слоистого материала как на растянутой, так и на сжатой сторонах подвергнутого изгибу образца (трещина остановилась вблизи растянутого края образца) [51 ]. [c.237]

Один из видов коррозии под механическим напряжением -коррозионное растрескивание сталей и сплавов (самопроизвольное разрушение металла в результате одновременного воздей-стия агрессивной среды и статического механического напряжения). Большой вклад в изучение коррозионного растрескивания внесли советские ученые Ф. Ф. Ажогин [1], Г. В. Карпенко [17-19], И. И. Василенко [8, 19], В. А. Тимонин [85] и др, 40 [c.40]

Интенсивное растрескивание сталей бывает также в растворах нитратов (в этих средах эксплуатируется химическая аппаратура по производству удобрений и нитратов натрия). В плане коррозионного растрескивания наиболее агрессивными являются растворы NH4N0s H a(N0s)2. [c.44]

Высказано положение, что при механическом нагружении сталей в агрессивных средах, содержащих ингибиторы коррозии, существует конкуренция двух противоборствующих факторов разупрочнение Материала из-за адсорбционного снижения поверхностной энергии и упрочнение в связи с адсорбционным ингибированием локальной коррозии. Преобладание одного из этих факторов зависит от уровня адсорбционной и ингибирующей активности веществ. Так, при явно выраженной химической адсорбции, когда образуются адсорбционные пленки с высокой защитной способностью j преобладает адсорбционное упрочнение. При обратимой (физической) адсорбции, когда ингибирующее действие незначительно, возможно преобладание адсорбционного разупрочнения (тог а проявляется эффект Ребин-дера)> Поскольку физическая и химическая адсорбции взаимосвязаны и адсорбция во многих случаях обусловливает ингибирование коррозии, эффект Ребиндсра вследствие введения в среды ингибиторов, как правило, не проявляется [69]. В настоящее время подобран ряд достаточно эффективных ингибиторов, существенно повышающих сопротивление металлов и сплавов коррозионному растрескиванию [8,19]. [c.109]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...