Разрушение в морской воде

Коррозию, особенно при наличии механических напряжений, испытывают многие материалы. Корродировать — значит, постепенно растворяться или изнашиваться, в частности в результате химического воздействия среды. В широком смысле это просто ухудшение, разложение, разрушение. Именно в смысле разрушения в данной книге рассмотрено поведение не только металлов, но и неметаллических материалов в морских условиях. В последней главе, например, обсуждается действие морской воды на полимеры, керамику, ткани, электронные компоненты и взрывчатые вещества. Склонность этих материалов к биокоррозии и химическому разрушению в морской воде необходимо оценить, чтобы правильно определить их пригодность для морских условий. [c.9]

В последней главе рассмотрено разрушение в морской воде таких неметаллических материалов, как пластики, ткани, магнитофонная пленка и т. п. [c.10]

В другом исследовательском центре ВМС США изучалось влияние наплавленного покрытия из сплава Монель на стойкость гребных валов из никелевой стали к усталостному разрушению в морской воде [139]. Вал длиной 1.8 м с таким покрытием испытывался при частоте вращения 600 об/мин и нагрузке 68.9 МПа в водах реки Северн. Испытательная установка выключалась на ночь и на выходные дни. В эти периоды вал не подвергался воздействию нагрузки, однако поверхность с покрытием находилась в контакте с морской водой. Усталостное разрушение произошло после 15,5-10 циклов, что примерно совпадает с нормой для обычного вала из никелевой стали. Таким образом, испытанное покрытие не продлевает срок службы гребного вала. [c.178]

Протекторная защита позволяет практически полностью предотвратить питтинговую и подповерхностную коррозию материалов, которые весьма склонны к таким формам разрушения в морской воде. К ним относятся сплавы никеля с медью, особенно сплав N (70)-Си (30), нержавеющие стали, например стали марок 304 и 316, углеродистые стали и др. [c.97]

Состояние поверхности арматуры имеет существенное значение для коррозийной стойкости. На горячекатаной арматуре обычно имеется слой окалины. Как показывают опыты, потенциал стали под слоем окалины более положителен. Следовательно, участки поверхности без окалины будут анодными и подвергнутся более быстрому разрушению. В морской воде наблюдается интенсивная местная коррозия стали на участках, лишенных окалины. На коррозию в почвах окалина влияет несущественно [25]. [c.47]

Катодная электрохимическая защита значительно снижает скорость коррозии при трении стали в морской воде, что, кстати, подтверждает механико-электрохимический механизм этого вида разрушения металла. [c.340]

Электрический ток, протекающий через электролит, в котором находится металлическая конструкция (например, в морской воде или во влажном грунте), влияет на скорость и характер распределения коррозионного разрушения, так как он попадает на металлическую конструкцию и затем стекает в электролит. Если электрический ток постоянный, то участки металла, где положительные заряды (катионы) выходят в электролит, являются анодами (см. рис. 132, к) и подвергаются электрокоррозии — дополнительному растворению, пропорциональному этому току. Участки, где положительные заряды переходят из электролита в металл, являются катодами, на которых протекает катодный процесс, что в какой-то степени снижает скорость их коррозионного разрушения. Примером электрокоррозии металлов может служить местное коррозионное разрушение подземных стальных трубопроводов блуждающими постоянными токами, возникновение и механизм действия которых схематически показаны на рис. 260. [c.367]

Для разрушения металлов в морской воде характерно наряду с общей равномерной коррозией наличие на поверхности металлов глубоких коррозионных поражений — язвин. При этом коррозионная активность различных водоемов значительно колеблется средняя скорость коррозии стали составляет от 0,08 до 0,20 мм/год, а максимальная глубина язвин — от 0,4 до 1,0 мм/год. [c.398]

Возникновение локальных пар окалина—металл имеет большое практическое значение для коррозионной стойкости стальных конструкций не только в морской воде. Так, понтоны сплоточных машин, изготовленные из листов низкоуглеродистой стали без предварительного снятия окалины, за работу в течение двух навигаций на Северной Двине подверглись значительной местной коррозии с глубиной отдельных язв до 1,5—2 мм. Причиной этого быстрого коррозионного разрушения металла понтонов, как установил М. Д. Мещеряков, явилось наличие на стали окалины. В результате повреждения окалины в отдельных местах возникли гальванические пары, в которых роль катода играла окалина, а роль анодов — отдельные свободные от окалины участки металла. Большая катодная поверхность (покрытая окалиной) и сравнительно малая поверхность анодов (участков, свободных от окалины) и приводит к усиленному анодному растворению металла в местах с удаленной или поврежденной окалиной. [c.400]

Скорость равномерной коррозии выражают в разных единицах, чаще всего в миллиметрах в год (мм/год) или в граммах на квадратный метр за сутки [г/(м .сут)1 . Эти единицы характеризуют глубину разрушения или потерю массы металла, причем рассматривается поверхность металла, свободная от продуктов коррозии. Например, сталь в морской воде корродирует с приблизительно постоянной скоростью близкой к 0,13 мм/год, т. е. 2,5 г/(м .сут). Это усредненное значение обычно в случае равномерной коррозии в начальный период скорость повышена [9], поэтому данные о скоростях коррозии должны сопровождаться сведениями о длительности испытаний. [c.26]

Железо в почве корродирует о образованием мелких язв, коррозия нержавеющей стали в морской воде характеризуется образованием глубоких питтингов. Многие металлы в быстром потоке жидкости подвергаются локальной коррозии, называемой ударным разрушением, см. [1, рис. 1 на с. 328 и рис. 98 на G. 1107]. [c.27]

Коррозионная усталость часто бывает причиной неожиданного разрушения вибрирующих металлических конструкций, рассчитанных на надежную работу в воздушной среде при нагрузках ниже предела выносливости. Например, неточно центрированный вал гребного винта на судне будет нормально работать до тех пор, пока не появится течь и участок вала, выдерживающий максимальные знакопеременные нагрузки, не окажется в морской воде. Тогда в течение нескольких дней могут образоваться трещины, из-за которых вал быстро разрушится. Стальные штанги насосов для откачки нефти из буровых скважин имеют ограниченный срок службы ввиду коррозионной усталости, возникающей в буровых водах. Несмотря на применение высокопрочных среднелегированных сталей и увеличение толщины штанг, разрушения этого типа приносят миллионные убытки нефтяной промышленности. Металлические тросы также нередко разрушаются вследствие коррозионной усталости. Трубы, по которым подаются пар или горячие жидкости, могут разрушаться подобным образом, вследствие периодического расширения и сжатия (термические колебания). [c.157]

Латуни при содержании в них более 15% Zn подвергаются специфичен скому виду коррозионного разрушения - обесцинкованию с последующим коррозионным растрескиванием. Введение в них до 1,0% олова и сотых долей процента мышьяка делает латунь коррозионностойкой в морской воде. [c.18]

Исследования зависимости электродного потенциала от пластической деформации и влияния ее, на скорость коррозии меди в проточной дистиллированной воде [78] показали, что приложение напряжений приводит к увеличению скорости коррозии и фактором, ее лимитирующим, является разрушение и залечивание (после стабилизации или снятия напряжения) окисной пленки. Изучение влияния упругого и упруго-пластического растяжения на потенциал меди в морской воде также показало, что скорость растворения металла контролируется скоростью залечивания пленки. [c.90]

Усталостные и коррозионно-усталостные разрушения могут возникать при различных ситуациях. Примером является растрескивание корабельных винтов. Нагрузка на каждую лопасть винта изменяется в зависимости от положения лопасти относительно корпуса корабля. Таким образом, при работе винта одновременно с его коррозией в морской воде происходит большое число изменений нагрузки. Поэтому в неблагоприятных условиях может возникнуть коррозионная усталость. [c.38]

Протекание коррозионных процессов в морской воде зависит от свойств материала, подвергающегося разрушению, и природы химической среды — морской воды. Последняя в значительной степени определяется биохимическими процессами, протекающими в толще воды и на поверхности корродирующих объектов, которые обычно становятся местом обитания некоторых растительных и животных организмов морей и океанов. [c.36]

В морской воде коррозионная стойкость нержавеющих сталей определяется не только составом легирующих добавок, но и их структурой [8]. В частности, мартенситные стали, содержащие 12—18 % Сг, в морской воде подвержены заметной коррозии, сопровождающейся коррозионным растрескиванием за счет разрушения карбидной фазы. Удовлетворительная коррозионная стойкость ферритных сталей нивелируется затруднениями, связанными с их сваркой, и усиленной коррозией их сварных соединений. Наилучшие антикоррозионные свойства отличают аусте-нитные стали, хотя их механические свойства хуже, чем у мартен-ситных и ферритных сталей. Оптимальное сочетание коррозионной стойкости с механиче- [c.27]

В следующей главе рассмотрено влияние микроорганизмов на разрушение металла в морской воде. Обсуждаются эксперименты в таких средах, где важным фактором является наличие на поверхности металла бактерий. Как продолжительная, так н кратковременная экспозиция конструкционной стали в морской воде пригодной для роста микроорганизмов, показывает, что эти организмы оказывают существенное влияние на коррозионные процессы. Необходимы дальнейшие исследования, направленные на изучение возможности замедления коррозии путем селективного ингибирования деятельности бактерий, усиливающих коррозию. [c.10]

Факторы, от которых зависит характер и скорость коррозионного разрушения металла в морской воде, можно разделить на химические, физические и биологические. Общий перечень этих факторов и их связь с коррозией на примере железа представлены в табл. 3. [c.19]

Кремнистые бронзы содержат кремний в количестве 1—3 %, а также никель, цинк, свинец, марганец. Они отличаются высокими механическими свойствами, высокой упругостью, хорошей коррозионной стойкостью, антифрикционными свойствами. Наиболее распространенные марки этих бронв БрКН1-3, БрКМцЗ-1. Коррозионная стойкость этих бронз находится на уровне алюминиевых бронз. В на-гартованном состоянии возможны коррозионноусталостные разрушения в морской воде. [c.73]

В других экспериментах было изучено коррозионное поведение стали Нитропик 50 (Fe — 22Сг — 13№ — 5Мп — 2Мо) [153]. Пластины толщиной 25,4 мм и образцы, полученные дуговой сваркой металлическим электродом в среде защитного газа, испытывали на воздухе и в водах реки Северн. Наблюдалась удовлетворительная стойкость к коррозии под напряжением и отличная стойкость к усталостному разрушению в морской воде после 1300-Ч экспозиции отношении /Сгг/сто.г составило около 6,9 мм / , что всего на 15 % меньше, чем соответствующее значение, полученное на воздухе. [c.182]

Данные об усталостном разрушении в морской воде были получены для сталей 17—4РН [168, 169], 15—5РН [169] и 18Ni [170]. [c.184]

Двухкомпонентные топлива мягче, имеют меньший срок годности при хранении и в большей степени подвержены выщелачиванию в морской воде, чем однокомпоиентные. Двухкомпонентные топлива, частицы которых имеют форму шариков или хлопьев с большим отношением площади поверхности к объему, используются в патронах для. пистолетов, ружей и винтовок. Эти сорта в большей степени склонны к разрушению в морской воде, чем зернистые топлива с меньшнм отношением площади поверхности к объему, применяемые в боеприпасах более крупного калибра. Двухкомпонентные топлива используются также в минных метательных зарядах и во многих ракетных двигателях. Топливо для мин имеет вид пластинок или выдавленных гранул с относительно высоким отношением площади поверхности к объему и высокой скоростью горения. Свойства двухкомпонентных топлив приведены в табл. 166. [c.492]

Стойкость различных боеприпасов к разрушению в морской воде зависит от их упаковки, прочности конструкции, используемых материалов, скорости коррозии, качества уплотнений и склоиности к повреждению в результате контакта с водой топлива, взрывчатых веществ и важных функциональных элементов. [c.506]

Л.А.Гликман и др. [235] изучали влияние катодной поляризации на коррозионную усталость образцов диаметром 10 мм из нормализованной стали 25 в естественной морской воде при чистом изгибе с частотой 50 Гц. Они показали, что при оптимальном потенциале поляризации -1150 мВ условный предел коррозионной выносливости стали при N = 2 10 цикл увеличивается с 70 до 190 МПа и приближается к значению предела выносливости в воздухе (200 МПа). Плотность тока, необходимая для защиты стали от разрушения в морской воде, на 1—4 порядка ниже, чем в 3 %-ном растворе Na I, и составляет 0,01—0,2 А/м . Низкая защитная плотность тока в естественной морской воде связана с образованием плотного осадка. [c.194]

Исследования склонности к коррозионным разрушениям в морской воде в условиях теплопередачи показали, что титан обладает устойчивой пассивностью при температуре металла до 100° С и тепловом потоке до 5-10 ккал/(м2-ч) [26]. В таких условиях ни один из известных технических металлов не может конкурировать с титаном и его сплавами по коррозионной стойкости. В связи с этим титан и его сплавы являются наиболее перспективными материалами для теплообменников с высокими тепловыми на1груз1ками и большими скоростями движения теплопередающих сред. [c.16]

Ускоренная коррозия сталей с 13% Сг в морской воде может вызываться их контактом с латунью, медью или более стойкими нержавеющими сталями. Аустенитные стали сами не подвержены анодному разрушению в морской воде при контакте с любыми обычными конструкционными материалами. Напротив, гальванический контакт с аустенитными сталями оказывает некоторое, хотя и слабое влияние на латунь, бронзу и медь, а в случае кадмиевых, цинковых, алю-мянневых и магниевых сплавов необходима изоляция или другие защитные меры, чтобы избежать значительного разрушения цветных металлов. Малоуглеродистая сталь и стали, содержащие 13% Сг, также подвержены ускоренной коррозии при контакте с хромоникелевыми сортами. [c.35]

Биологический фактор (обрастание подводной части конструкции различными морскими растительными и животными организмами мшанками, балянусами, диатомеями, кораллами) значительно ускоряет коррозию металлов в морской воде, вызывая разрушение защитных покрытий (что наблюдается в присутствии ба-лянусов), неравномерную аэрацию и щелевую коррозию. Кроме того, некоторые организмы (например, диатомеи) в результате фотосинтеза выделяют кислород, что ускоряет коррозию, так как [c.400]

Высокая концентрация ионов С1 и низкое значение pH поддерживает питтинг в активном состоянии. В то же время высокая плотность растворов, содержащих продукты коррозии, обусловливает их вытекание из питтинга под действием силы тяжести. При контакте этих продуктов с поверхностью сплава пассивность в этих местах нарушается. Это явление объясняет часто наблюдаемую на практике форму питтинга, удлиненную в направлении действия силы тяжести (течения продуктов коррозии). На пластинке нержавеющей стали 18-8 после выдержки в морской воде в течение 1 года была обнаружена узкая бороздка, протянувшаяся на 6,35 см от начальной точки (рис. 18, 5, а). Возникновение коррозионных разрушений такого типа было воспроизведено в лабораторных условиях [43]. По поверхности образца стали 18-8, полностью погруженного в раствор Fe la и немного отклоненного от вертикали, постоянно пропускали слабую струю концентрированного раствора Fe lj. Через несколько часов под струей раствора Fe Ia образовывалась глубокая канавка (рис. 18.5, Ь). На поверхности железа подобная канавка не образуется, так как на нем не возникает активно-пассивный элемент. [c.313]

Эти кислоты можно получить в лаборатории, пропуская сероводород через воду, насыщенную SO . Для понимания механизма наблюдаемых разрушений следует учесть, что при протекании коррозионных процессов эти кислоты легко катодно восстанавливаются. В связи с этим политионовые кислоты действуют в качестве катодного деполяризатора, который способствует растворению металла по границам зерен, обедненным хромом. Еще одна форма влияния, возможно, заключается в том, что продукты их катодного восстановления (HjS или аналогичные соединения) стимулируют абсорбцию межузельного водорода сплавом, обедненным хромом. Под напряжением этот сплав, если он имеет ферритную структуру, подвергается водородной коррозии вдоль границ зерен. Аустенитный сплав в этих условиях устойчив. Показано, что наличие в морской воде более 2 мг/л серы в виде Na S либо продуктов катодного восстановления сульфитов SOg" или тиосульфатов SjO вызывает водородное растрескивание высокопрочных сталей с 0,77 % С, а та кже ферритных и мартенситных нержавеющих сталей 167]. Предполагают, что и политионовые кислоты оказывают аналогичное действие. [c.323]

В в Ш растворе НС1 и 0,45 В 0,1М растворе Na l [471, указывают на склонность металла к питтингу в морской воде. Он подвергается межкристаллитному КРН в безводных метиловом и этиловом спиртах, содержащих НС1, однако этого не наблюдается в присутствии малых количеств воды [481. Такое поведение циркония, подобное поведению технического титана, указывает, что наличие напряжений не является обязательным условием для возникновения трещин, и разрушения, возможно, лучше объясняются межкристаллитной коррозией. [c.379]

В Советском Союзе подробные исследования коррозия и защиты сплавов алюминия в конструкциях нефтепромысловых сооружений были проведены в Гипроморнефти. Исследованы особенности коррозионного и электрохимического поведения алюминиевых сплавов в морской воде, показано принципиальное отличие механизма воздействия морской воды на алюминий и стальные и зДелия, рассмотрены характерные виды коррозионного разрушения алюминиевых сплавов и некоторые методы защиты. [c.24]

Для защиты от щелевой коррозии можно использовать катодную или электрохимическую защиту. Значения максимальной глубины разрушения в щели на нержавеющих сталях и иикельмедного сплава в морской воде без защиты от щелевой коррозии следующие [c.14]

Ученик Деви Майкл Фарадей, ставший впоследствии весьма знаменитым, принимал участие во многих из этих опытов. Много лет спустя (Деви уехал в 1825 г. в Италию и через четыре года умер в Женеве) Фарадей исследовал коррозию чугунного литья в морской воде. Он установил, что чугун корродирует у поверхности воды сильнее, чем на большой глубине. Фарадей в 1834 г. обнаружил количественную связь между коррозионным разрушением металла и силой электрического тока. При этом он разработал научные основы электролиза, а в принципе также и катодной защиты. [c.33]

Изложены результаты многолетних испытаний коррозионной стойкости различных сплавов и средств защиты во влажных субтропиках. Приведены данные о коррознон-йОм поведении нержавеющих сталей (хромомарганцевых) в атмосфере влажного субтропического климата и в морской воде. Рассмотрены кинетика и характер коррозионного разрушения металлов, изделий из них, защитных покрытий, а также полимерных материалов. Даны рекомендации по выбору конструкционных материалов и средств Их защиты во влажных тропиках и субтропиках. [c.2]

Контакты алюминиевых сплавов со сталью, в морской воде и в морской атмосфере вызывают сильную коррозию алюминиевых сплавов [81]. Контакты алюминия с алюминиевыми сплавами, содержащими медь, приводят J приморской атмосфере к коррозионному разрушению алюминия. По дан- ым ряда авторов, даже оксидирование алюминия не дает положительных >езультатов при его защите от контактной коррозии. Некоторые исследова- ели считают контакт алюминиевых сплавов с другими металлами допустимым при условии их предварительной защиты цинком, алюминием или кад-1ием, но не рекомендуют применять алюминий в паре с медью и медными плавами, с никелем и никелевыми сплавами. В последнем случае рекомен- [c.83]

На pa MOTpeHHbie выше виды коррозии, а также и на коррозию под механическим напряжением могут накладываться, существенно ускоряя коррозионное разрушение, такие факторы, как трение, воздействие микроорганизмов (биокоррозия), а также явления кавитации. Биокоррозия особенно активна в морской воде в результате обрастания металлических объектов водорослями и живыми организмами. [c.31]

Рис. 66. Из.мененпе напряжения для зарождения трещины в сплаве Тз—7 А1-0,50 в заеи-спмости от времени старения при 648 С в процессе испытания сплавов на воздухе морской воде (2) [175] — номинальное напряжение разрушения при изгибе

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...