Разрушения внутри металла

Источник процессов разрушения внутри металла [c.282]

Разрушения внутри металла 201 [c.432]

Во всех этих случаях растрескивание вызывают атомы водорода, проникающие внутрь металла либо в результате коррозионной реакции, либо при катодной поляризации (521. Сталь, содержащая водород в междоузлиях кристаллической решетки, не всегда разрушается. Она почти всегда теряет пластичность (водородное охрупчивание), но растрескивание обычно происходит только при одновременном воздействии высокого приложенного извне или остаточного растягивающего напряжения. Разрушения такого типа называют водородным растрескиванием под напряжением (или просто водородным растрескиванием). Трещины в основном транскристаллитные. В мартенситной структуре они могут проходить по бывшим границам зерен аустенита [52]. [c.149]

Наводороживание в общем случае может приводить к возникновению специфических дефектов, таких как трещины и пузыри на поверхности металла и внутренние трещины и расслоения внутри металла. При равном химическом составе сталей большое влияние на их устойчивость против водородного разрушения оказывают тип структуры, природа и распределение отдельных видов неметаллических включений и уровень действующих на металл напряжений. Одним из наиболее опасных видов водородного разрушения является сульфидное растрескивание. [c.80]

При одинаковой твердости после отпуска различные марки П. т. о. с. имеют практически одинаковые значения предела прочности при раз-рыве (рис. 2). С по- г50 вышением твердости КС>ЪО) склонность высокопрочных п. т. о. с. к замедленному разрушению во времени при действии постоянно прил ож. напряжения стает. Причиной замедленного разрушения пружин в большинстве случаев являются мелкие трещины на поверхности или внутри металла. Возникновение трещин происходит в процессе из готовления проволоки, закалки пружин или [c.97]

Даже при комнатной температуре водород вредно действует на многие металлы и сплавы. Образующийся на поверхности металла при травлении стали в кислотах и во время электрохимических процессов атомный водород легко проникает вглубь металла, где превращается в молекулы На или реагирует с компонентами сплава, образуя хрупкие гидриды и нарушая тем самым прочность сплава. Оказавшиеся внутри металла молекулы водорода не могут диффундировать далее. Поэтому они собираются в трещинах и полостях внутри металла. Когда давление газа превысит предел прочности металла, на поверхности начнут образовываться водородные вздутия, которые приведут к разрушению материала. Это явление относится к уже упомянутой выше водородной коррозии. На рис. П1-5 изображена стальная труба, которая использовалась в аппарате для синтеза аммиака и разрушилась вследствие образования в ней водородных вздутий. [c.69]

В течение 8—10 мин в данном электролите проволочные образцы часто разламываются на несколько частей, еще находясь в электролитической ячейке, т. е. без всякого приложения внешних нагрузок. Это разрушение происходит под действием молекулярного водорода, накапливающегося в коллекторах внутри металла, и внутренних напряжений в металле. [c.356]

Подповерхностная коррозия начинается с поверхности металла при разрущении на отдельных участках его защитного покрытия (пленки оксида и др.). В этом случае разрушение идет преимущественно под покрытием, и продукты коррозии сосредоточиваются внутри металла. Подповерхностная коррозия часто вызывает вспучивание и расслоение металла (рис. 1,ж). Определить ее возможно только под микроскопом. [c.11]

Межкристаллитная коррозия, возникающая по границам кристаллитов — зерен, составляющих металл, нарушает между ними связь. Это вызывает снижение механической прочности материала. Особенностью коррозийного разрушения этого вида является то, что коррозия распространяется глубоко внутрь металла, не изменяя внешнего вида металлической конструкции. Разрушение конструкции происходит внезапно в результате резкого падения прочности металла или сплава. Межкристаллитная коррозия чаще всего поражает конструкции, изготовленные из нержавеющей стали и алюминиевых сплавов. [c.47]

Иногда в кислых скважинах наблюдаются хрупкость и образование вздутий, что является причиной быстрого разрушения оборудования. Атомы водорода, образующиеся на поверхности металла во время коррозии, не рекомбинируют, а мигрируют в решетку металла, выделяясь в местах дефектов и дислокаций. Затем атомы рекомбинируют, выделяя двухатомный газ на включениях внутри металла, в результате чего возможно образование пузырей и сильное разрушение металла. С другой стороны, атомы водорода могут образовать сплавы со сталью, вызывая хрупкость металла. Балезин и Никольский [38] предполагают, что эти сплавы образуются потому, что атомы и ионы серы снижают общее перенапряжение водорода, замедляя в то же время процесс рекомбинации атомов водорода, что создает достаточное для диффузии количество атомов водорода на поверхности металла. [c.198]

Хрупкость первого рода усиливается с увеличением скорости деформации и по своей природе является необратимой. Водородная хрупкость первого рода может быть прежде всего обусловлена газообразными продуктами, образующимися внутри металла при реакции диффундирующего водорода с примесями в металле или легирующими элементами. Так, например, в никеле, меди, серебре водород реагирует с окислами, которые, как правило, всегда имеются в том или ином количестве по границам зерен, в результате чего возникают пары воды под высоким давлением. Пары воды ослабляют силы сцепления между зернами и поэтому способствуют хрупкому разрушению. Это явление получило название водородной болезни. [c.296]

Межкристаллитная коррозия (рис. 222, б) характеризуется тем, что коррозия не видна на поверхности. Поверхность на глаз может быть чистой разрушение, проникая внутрь металла, происходит по границам зерен. Этот вид коррозии наиболее опасен, так как нарушает связь между зернами, вследствие чего металл теряет прочность и может полностью разрушиться. [c.209]

Коррозионное разрушение связано с химическими или электрохимическими процессами, происходящими между металлом и средой на его поверхности. Это разрушение носит преимущественно поверхностный характер, но также может поражать более глубокие слои, проникая внутрь металла. [c.68]

Образование трещин усталости чаще всего наблюдается на поверхности металла в местах наибольшей концентрации напряжений, но может быть и внутри металла. Распространение трещины усталости идет не по всему объему детали, а только по одному из сечений, по наиболее слабым элементам физически неоднородной структуры. Таким образом, разрушение от усталости носит локальный характер. [c.121]

Последующая нормализация или закалка с отпуском предотвращает проявление межзеренного механизма разрушения металла околошовного участка ЗТВ, т. е. после нормализации разрушение внутризеренное квазихрупкое с развитыми гребнями пластической деформации. После закалки с отпуском разрушение также внутризеренное, преимущественно вязкое, ямочное, с наличием внутри пор неметаллических включений, глобулярных по форме. Сопоставляя электронные фрактограммы, можно отметить, что такого типа включения видны и на поверхности разрушения образцов основного металла, как закаленных, так и нормализованных с последующим отпуском, причем их наличие на поверхности разрушения образцов металла околошовного участка электрошлаковых сварных соединений свидетельствует о том, что их температура плавления превышает 1350 °С. По данным рентгеноспектрального анализа эти включения представляют собой сульфиды марганца. [c.217]

Как уже было указано, характерной особенностью межкристаллитной коррозии является то, что разрушение металла распространяется по границам кристаллитов, продукты коррозии остаются внутри металла, а агрессивная среда проникает в глубь металла. Часто этот вид коррозии не изменяет внешнего вида металлической конструкции, подвергшейся межкристаллитному разрушению. Межкристаллитная коррозия так же, как и коррозионное растрескивание, является наиболее опасной формой разрушения, так как она сопровождается резким падением прочности металла или сплава. [c.152]

Хладноломкость — это свойство железоуглеродистых сплавов, содержащих фосфор в количестве, превышающем норму. Хрупкость таких металлов и особенно углеродистой стали объясняется тем, что в металле образуются фосфиды, которые имеют меньший коэффициент объемного сжатия при охлаждении, чем основной. металл, вследствие чего происходит разрушение внутри кристаллов. Хладноломкость металла также способствует ускорению коррозии, особенно в агрессивных средах с характерным растрескиванием и межкристаллитным разрушением металла. [c.129]

Даже при необходимости травления металлов в кислоте для удаления окалины или ржавчины, продолжительность погружения в кислоту так невелика, что разрушение металла незначительно и может быть еще больше снижено путем применения замедлителя коррозии. Все же если водород остается внутри металла, это может вызвать значительно более серьезные повреждения, чем непосредственное коррозионное разрушение металла. [c.362]

Следует учитывать, что внешнее (приложенное) напряжение, внутренние (остаточные) напряжения, вызываемые процессами обработки, и напряжения, возникающие в результате образования водорода высокого давления внутри металла, могут суммироваться. При травлении или нанесении гальванических покрытий или в дальнейшем в условиях эксплуатации, когда будет приложена внешняя нагрузка, может иметь место разрушение вследствие комбинированного воздействия этих факторов. [c.368]

В случае меди и ее сплавов водородные разрушения принимают иную форму. Если между зернами имеется закись меди, нагрев металла в атмосфере, богатой водородом, вызывает образование внутри металла водяного пара, и это служит причиной растрескивания (см. стр. 78). [c.388]

Атомарный водород, образовавшийся на первой стадии катодной реакции, может непосредственно на месте образования частично превратиться в молекулярный водород и выделиться в виде газообразного, однако некоторая его часть может раствориться в металле если его концентрация становится достаточной, этот атомарный водород может диффундировать вглубь, а рекомбинация в молекулы произойдет в маленьких порах внутри металла при этом может создаться высокое давление. Пока единого мнения о том, насколько значительна роль внутреннего давления водорода в разрушении, вызываемом концентрированной щелочью, нет возможно, в дальнейшей работе выяснится, что его роль в котельных разрушениях больше, чем непосредственное коррозионное разъедание металла по границам зерен. [c.418]

При пластической деформации металла происходит смещение атомных слоев друг относительно друга внутри кристаллов и смещение кристаллов относительно друг друга. Важной особенностью этого вида деформации является отсутствие разрушения. Конечно разные металлы и их сплавы обладают различной способностью деформироваться без разрушения. Пластичность металлов оценивается величиной относительного удлинения стандартного образца при разрыве. Эта величина у пластичных металлов колеблется от 10 до 50 %. В настоящее время разработаны сверхпластичные сплавы, относительное удлинение которых при разрыве может достигать сотен процентов. [c.54]

Подповерхностная коррозия начинается с поверхности и, как правило, в тех случаях, когда защитные покрытия (пленки, лаки и т. п.) разрушены на отдельных участках. Поэтому металл разрушается преимущественно под поверхностью, и продукты коррозии оказываются сосредоточенными внутри металла. Обнаружить начало такого коррозионного разрушения можно только при микроскопическом обследовании. Подповерхностная коррозия часто вызывает вспучивание и расслоение металла. [c.73]

Такое разрушение имеет место в результате поверхностной коррозии стали в кислой среде, содержащей сероводород. Выделяющийся атомарный водород диффундирует внутрь металла, скапливается на границах включений, молизуется и создает участки высокого давления. Внутренние пузыри и трещины концентрируются в местах наибольшей интенсивности напряжений, таких как игольчатые включения, ориентированные по направлению прокатки включения эллиптической формы менее опасны. В последней фазе разрушения трещины проходят перпендикулярно к первоначальным, продольным. [c.153]

Ввиду сложности и многостадийности физико-химических процессов взаимодействия водорода с металлами построение зависимости вида (41.3) уже само по себе может составить предмет отдельной теории. Поэтому в дальнейшем ограничимся рассмотрением лишь той стадии, которая предполагается определяющей для роста трещины. Однако вопрос о природе этой стадии пока не может считаться решенным. Действительно, существуют две гипотезы о кинетике перераспределения водорода (и кинетике роста трещины) согласно этим гипотезам перенос водорода к очагам разрушения контролируется или диффузией внутри металла, или (в случае воздействия водородосодержащих сред) поверхностными процессами адсорбции молекул среды и хемосорбции без участия диффузии водорода внутрь металла [361, 364, 374, 375, 381]. Имеющиеся результаты показывают, что диффузионная гипотеза представляется достаточно достоверной. На основе уточненных данных о напряженно-деформированном состоянии у вершины трещины [392] установлено соответствие расчетного [c.328]

Показано, что введение олеиновой кислоты в вазелиновое масло, несмотря на снижение коэффициента трения и механических напряжений в поверхностном слое металла, стимулирует его контактно-фрикционное усталостное разрушение в результате проявления эффекта Ребиндера Q76J. Различают внешний и внутренний адсорбционный эффект l4j. Внешний адсорбционный эффект связан с адсорбцией ПАВ на внешней поверхности металла, что приводит к его пластифицированию, т.е. снижению предела текучести. Внутренний адсорбционный эффект вызывается адсорбцией ПАВ на поверхности дефектов внутри металла, что приводит к возникновению егр хрупкости и снижению прочности. [c.30]

Процесс развития МКК можно разделить на несколько стадий. В первой стадии скорости равномерной коррозии и МКК равны и по внешним признакам их различать нельзя. Во второй стадии скорость МКК превышает скорость равномерной коррозии, но коррозия протекает еще без видимого разрушения металла (инкубационный период). Третья стадия характеризуется выпадением единичных зерен. На четвертой стадии происходит разрушение металла с погрупповым выпадением зерен и потерей его механической прочности. Иногда коррозия (две последние стадии) происходит внутри металла (подповерхностная коррозия). Такое деление можно обосновать исходя из электрохимических и диффузионных представлений о процессе МКК. Вначале развитие МКК происходит с невысокой скоростью из-за диффузионных ограничений, В межкристаллитных трещинах образуются продукты коррозии, заполняющие щели и затрудняющие доступ электролита. Кроме этого, увеличивается расстояние между микроанодами с микрокатодами. В случае невысокой агрессивности сред возрастающая глубина поражения и плотность продуктов коррозии вместе с растущим во времени разделением катодно-анодных участков может привести к логарифмическому закону развития МКК (например, в слабом водном растворе азотной кислоты при отсутствии напряжений в металле). В более агрессин- [c.472]

Действие водорода на сталь при повышенных температурах н давлениях связано с разрушением (диссоциацией) карбидной составляющей и необратимыми потерями первоначальных свойств стали. В результате обезуглероживания сталей по реакции РезС+ +2H2=f 3 Fe+ H4 происходит скопление продуктов реакции (метана) в дефектах кристаллической решетки металла. Размер молекулы метана достаточно большой и такая молекула не может диффундировать внутри металла. В результате накопления продуктов реакции возникают высокие давления газа, главным образом по границам зерен, приводящие к разупрочнению и растрескиванию границ зерен металла. Процесс обезуглероживания стали, сопровождаемый межкристаллитным растрескиванием, в результате которого резко снижаются прочностные и особенно пластичные свойства стали, называется водородной коррозией. [c.117]

Масштабы разрушений тесно связаны с характеристиками механической прочности изделий, и поэтому требуется незамедлительное решение о мерах по предотвращению опасности коррозии, которое должно вызвать пристальное внимание конструкторов, проектантов и всего коллектива сотрудников, занимающегося проблемами защиты от коррозии. Более того, проблемы, вызываемые указанными выше видами коррозии, усугубляются иевозмоншо-стью их своевременного распознания и предотвращения, так как незаметно развивающееся разрушение происходит главным образом внутри металла или на скрытых поверхностях, в связи с чем фактически единственным эффективным средством защиты является проведение соответствующих мероприятий на стадии проектирования с целью предотвращения разрушений. [c.201]

Известно, что чем тверже и прочнее сталь, тем меньше ее стойкость по отношению к концентратору напряжения. Очевидно, в данном случае аналогия не чисто формальная, а состоит в том, что на конечном этапе коррозионно-усталостного разрушения большое. значение приобретает концентрапия напряжений около острых, коррозионно-усталостных трещин, имеющих макроскопические размеры и проникающих глубоко внутрь металла. [c.132]

Теория Грагама была использована Г. Клевером для объяснения причин эрозионного разрушения поверхности металла при выстреле. Клевер установил, что окклюдированные газы не вступают в химические реакции с металлом, а попадают в поры, расширенные в результате нагрева металла. После охлаждения металла поры как бы стягиваются, удерживая газы внутри металла. С течением времени газы просачиваются на наружную поверхность металла и жадно впивают в себя влагу из воздуха, образуя кислоты, разъедающие поверхность. Точечная ржавчина становится очагом дальнейших локальных эрозионных изъязвлений. [c.48]

Подповерхностная коррозия (рис, 1, г-П1) также является местным разру-лением, но характер ее отличается от рассмотренных видов местной коррозии. 1ри подповерхностной коррозии разрушение начинается на поверхности металла распространяется в дальнейшем преимущественно под поверхностью металла аким образом, продукты коррозии сосредоточиваются внутри металла. По этим [c.29]

Таким образом, на сварном шве всегда должно быть две зоны — по одной с обеих сторон от шва, на которых мёталл во время сварки нагревается до опасной температуры несомненно, при отсутствии специальных мер предосторожности на этих зонах возникнет межкристаллитная коррозия, если сваренное изделие будет помещено в коррозионную среду в жестких условиях коррозия проникает глубоко внутрь металла по границам кристаллов и приводит к выпадению отдельных кристаллов. Коррозия обычно вызывается выпадением карбидов хрома, приводящим к обеднению прилежащей зоны хромом, т. е. тем элементом, который создает пассивную защитную пленку на нержавеющей стали при таких относительно невысоких температурах необходимая перестройка атомов может иметь место только по границам кристаллов, которые и подвергаются коррозионному разрушению. Для устранения указанных осложнений можно предложить три пути [c.202]

Несколько лет спустя Уотерхауз рассмотрел типичные примеры фреттинга, получившегося в инженерной практике, для того чтобы убедиться в том, что углубления, получающиеся за счет фреттинга, имеют такую форму, при которой они могут служить концентраторами напряжений для возникновения усталостных трещин. Визуальный осмотр показал, что получающиеся углубления можно разделить на два типа первые представляют собой мелкие блюдовидные углубления, а вторые — маленькие глубокие отверстия. Было высказано предположение, что первый тип возникает, когда абразивные окисные осколки могли свободно удаляться с того участка, где началось разрушение, и могли, таким образом, продолжать абразивную обработку на близлежащих участках, расширяя тем самым участок, подвергающийся разрушению, но делая само разрушение менее интенсивным. Второй тип разрушения возникает в случае задержки осколков, в результате чего абразивные частицы пробуравливают себе дорогу внутрь металла, образуя отверстия как уже было отмечено, объем окисла превышает объем разрушенного в процессе его образования металла, и внутренняя часть отверстий должна находиться под значительным давлением. [c.683]

Наличие металлической связи придает материалу (металлу) способность к пластической деформации и к самоупрочнению в результате пластической деформации. Поэтому, если внутри материала есть дефект или форма детали такова, что имеются концентраторы напряжений, то в этих местах напряжения достигают большой величины и может возникнуть даже трещина. Но так как пластичность металла высока, то в этом месте, в том числе в устье трещины, металл пластически продеформируется, упрочнится и процесс разрушения приостановится. [c.60]

Примеры неправильного конструирования узла, состоящего из двух уголков или двух швеллеров, при котором возникает щелевая коррозия, приведены на рис. 59. Агрессивная среда проникает в зазор и вызывает коррозионный процесс. Продукты коррозии занимают гораздо больший объем, чем объем разрушенного металла, вследствие чего внутри зазора могут возникать большие напряжения. Учитывая эти соображения, необходимо избегать различных соединений, имеющих зазоры, например нахлесточпых [c.93]

При некоторых сочетаниях металл—раствор КРН можно предотвратить поляризацией не Фолько ниже определенного критического потенциала или диапазона потенциалов, но и несколько выше этого диапазона. А разрушение происходит внутри этого диапазона. В этих обстоятельствах, в соответствии с адсорбционной теорией, адсорбция разрушающих ионов на подвижных дефектах [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...