Растрескивание межкристаллитное металлов

Коррозионная усталость. В барабанах парогенераторов и котельных трубах в том случае, если на металл воздействуют одновременно с коррозионной средой термические напряжения, переменные по знаку и величине, появляются глубоко проникающие в сталь трещины коррозионной усталости, которые могут иметь транскристаллитный, межкристаллитный либо смешанный характер. Как правило, растрескиванию котельного металла предшествует разрушение защитной окисной пленки, что ведет к значительной электрохимической неоднородности и как следствие к развитию местной коррозии. [c.58]

Коррозия, обусловленная концентрированием щелочи под отложениями на стенках труб, как правило, не приводит к сильному межкристаллитному растрескиванию, однако металл может оказаться разрушенным одновре- [c.418]

К опасным видам местной электрохимической коррозии металлов относятся контактная, щелевая, точечная (питтинговая), межкристаллитная и коррозионное растрескивание. Контактная коррозия металлов уже рассмотрена нами во внешних факторах электрохимической коррозии металлов, а коррозионное растрескивание — во внутренних факторах электрохимической коррозии. Остальные виды местной электрохимической коррозии тоже уже упоминались в тексте, но требуют более подробного описания. [c.414]

Изложены закономерности учения о коррозии металлов и основы технологии противокоррозионной защиты. Рассмотрены биогенная и почвенная коррозия, высокотемпературное окисление металлов, питтинговая и межкристаллитная коррозия, коррозионное растрескивание, влияние радиации и блуждающих токов. Охарактеризована стойкость основных групп металлических конструкционных материалов, в том числе новых сплавов, используемых в химической, атомной, энергетической и других отраслях промышленности. [c.4]

Механизм охрупчивания в жидких металлах аналогичен механизму КРН только при определенных сочетаниях жидких и напряженных твердых металлов, приводящих к межкристаллитному растрескиванию (табл. 7.2). Например, чтобы избежать катастрофического межкристаллитного растрескивания, ртутные котлы должны быть изготовлены и изготавливаются из - углеродистой стали, а не из титана, его сплавов или латуни. Адсорбированные атомы ртути снижают энергию межатомных связей на границах зерен напряженного титана или латуни, вызывая растрескивание, а в случае железа это не имеет места. [c.142]

В некоторых грунтах (например, содержащих органические кислоты) скорость коррозии свинца может превышать скорость коррозии стали, однако в почвах с высоким содержанием сульфатов коррозия незначительна. Растворимые силикаты, которые присутствуют во многих грунтах и природных водах, также действуют как эффективные ингибиторы коррозии. Если свинец используют в условиях с периодическим колебанием температуры, то из-за высокого коэффициента расширения (30-10 /°С) металл может подвергаться межкристаллитному растрескиванию вследствие усталости или коррозионной усталости. [c.358]

В данной монографии автор стремился сосредоточить основное внимание на методах и средствах контроля за наиболее распространенными и опасными видами разрушений металла котлов, к числу которых необходимо отнести кислородную, кислотную, пароводяную, межкристаллитную коррозию, а также коррозионное растрескивание металла. Исходя из современных достижений электрохимии, в монографии существенное внимание уделено электрохимическим методам контроля за протеканием коррозии [1]. Некоторые методы, например гравиметрический, метод поляризационного сопротивления могут быть использованы для коррозионного контроля не одного, а нескольких видов теплоэнергетического оборудования. [c.3]

Типичным случаем коррозионного разрушения котельного металла под действием водорода является межкристаллитное охрупчивание и растрескивание изготовленных из углеродистой стали труб котлов. Возможны случаи, когда в результате этого на некоторых участках труб металл выкрашивается и образуются сквозные перфорации. [c.53]

Водород не распределяется при этом равномерно по всей толще металла, а скапливается преимущественно в приповерхностных слоях (61 84 147] относительно небольшой толщины (десятки и сотни мкм). Другой причиной потери прочности следует считать неравномерное коррозионное разрушение поверхностных слоев металла с образованием концентраторов напряжений, а также локальную коррозию — межкристаллитную, коррозионное растрескивание и т. д., разрушающие не только поверхность, но и толщу металла. Во всех этих случаях, подбирая соответствующие ингибиторы, удается существенно снизить вредные проявления и последствия коррозии. Однако многие ингибиторы коррозии, уменьшаю- [c.42]

Как и язвенная коррозия, коррозионное растрескивание под напряжением происходит преимущественно на пассивированных металлах в пределах области критических потенциалов. На уровень предельных потенциалов кроме специфических свойств материалов и сред оказывают влияние также вид и величина механических нагрузок. Съем металла (потеря массы) при коррозионном растрескивании под напряжением может быть чрезвычайно малым или даже равным нулю. Разрушение может развиваться вдоль границ зерен (межкристаллитно) или через зерна (транскристаллитно). [c.71]

Внутренние напряжения и деформация металлов, которые являются результатом различных технологических процессов, могут быть причиной ускорения коррозии, так как они повышают энергоемкость в таких зонах. Равномерная коррозия переходит в неравномерную, межкристаллитную, или в коррозионное растрескивание. Частичное повреждение защитного покрытия при- [c.19]

Межкристаллитная коррозия (рис. 9) типична для коррозион-но-стойких сталей, проходит между кристаллами и поражает границы зерен. Склонность к коррозии появляется при неправильной термической обработке сталей, которые теряют прочность и вязкость. В первую очередь этот вид коррозии проявляется в виде растрескивания поверхности, а затем и полного распада. С точки зрения разрушения наиболее опасным местом сварных конструкций из аустенитных сталей является зона основного материала, прилегающая к металлу сварного шва. Так называемая ножевая коррозия напоминает по форме надрез ножом в узкой зоне на границе металла шва и основного g [c.25]

Многие алюминиевые сплавы (особенно содержащие медь, цинк и магний) менее устойчивы к действию коррозии, чем чистый алюминий. Кроме того, они подвержены таким особым видам коррозии, как растрескивание под действием внутренних напряжений и межкристаллитная коррозия. Но поскольку эти сплавы часто являются катодными (имеют более положительный потенциал по отношению к чистому алюминию), то они могут получить защитное действие при нанесении покрытия из чистого металла. Комбинированное покрытие также обладает большей природной коррозионной стойкостью, чем покрытие из чистого алюминия, сохраняя большую механическую прочность основного сплава. Как плакировка, так и напыление покрытия этого типа обеспечивают долгий срок службы деталей из алюминиевых сплавов, подвергаемых атмосферным воздействиям или эксплуатируемых в питьевой воде. [c.109]

Зарождение трещин происходит в зоне максимальных растягивающих напряжений, образующихся в вершинах пустот, расположенных вблизи поверхности металла и по границам зерен. Происходит раскрытие пустот, расположенных у поверхности, и процесс обезуглероживания резко ускоряется. Затем происходит соединение отдельных микрополостей, находящихся под высоким давлением метана и водорода. Развитие трещин обнажает свежую поверхность металла,и молекулярный водород получает доступ к внутренним поверхностям поликристаллов резко увеличивается поверхность взаимодействия водорода с металлом. При этом снижается содержание углерода в поверхностных слоях и происходит межкристаллитное растрескивание структуры, что сопровождается снижением механических свойств металла. [c.166]

Если язвенный и эрозионный износ зависят в основном от состава и скорости протекания охлаждающей воды, то коррозионное растрескивание связано главным образом с химическим составом и свойствами самого металла. Основные технологические причины низкого качества труб из латуней повышенное содержание мышьяка, вызывающее усиление межкристаллитной коррозии несовершенство литья, приводящее к неоднородности структуры отсутствие операций, облагораживающих поверхность труб (скальпирование слитков или прессование с рубашкой , окончательная отделка труб) применение отжига электро-контактного и на устаревших электропечах, приводящее к большому разбросу свойств и не гарантирующее получение регламентированного зерна применение правки без последующего низкотемпературного отжига, существенно повышающее склонность к коррозионному растрескиванию отсутствие дефектоскопического контроля. [c.201]

Образцы ДКБ особенно удобны для испытания полуфабрикатов из высокопрочных сплавов в высотном направлении, поскольку межкристаллитный характер коррозионного растрескивания в этих сплавах препятствует выходу коррозионной трещины из плоскости. Таким образом на образцах ДКБ направления ВД и ВП, изготовленных из плиты (см. рис. 7), коррозионная трещина в большей степени будет развиваться в средней плоскости материала, а не уклоняться в сторону, как это часто происходит в магниевых, титановых сплавах и в сталях. Это показано на рис. 20, где трещина межкристаллитного охрупчивания жидким металлом развивается в виде прямой линии по центральной плоскости образца ДКБ длиной 300 мм из высокопрочного алюминиевого сплава. [c.173]

Поскольку растрескивание носит межкристаллитный характер и структура металла равноосная, то это пример распространения трещин в изотропном материале. [c.383]

Отдельные виды коррозии металлов и сплавов классифицируют по ряду признаков (механизм процессов, характер коррозионных поражений, характер сред, действие отдельных факторов коррозии). К локальным видам коррозии относятся межкристаллитная коррозия, коррозионное растрескивание, контактная коррозия, и елевая коррозия, питтинговая коррозия. Наиболее характерными средами для большинства дейст- [c.118]

Как было отмечено выше, сероводородное растрескивание (СР) оборудования ОНГКМ инициируется концентраторами напряжений дефекты сварных соединений (см. рис. 2.1, е 2.2, а 2.6 2.7) и технологические дефекты основного металла, резьбы (рис. 2.8, б), следы от ключей, коррозионные язвы и т.п. Результаты лабораторных испытаний сварных образцов из стали 20 также свидетельствуют о зарождении СР от дефектов (см. рис. 2.7, а), которые более чем в 10 раз снижают долговечность сварных соединений. Сопротивление СР качественных сварных соединений не ниже, чем основного металла, кроме того, за 20 лет эксплуатации сварных конструкций в металле швов в отличие от основного проката не обнаружено ни одного случая водородного расслоения. Это объясняется применением электродных материалов с низким содержанием серы, отсутствием в шве текстуры, а также тем, что условия плавления и кристаллизации шва способствуют образованию мелких сульфидных включений глобулярной формы и равномерному их распределению по литому металлу шва. В прокате из стали типа сталь 20 оборудования ОНГКМ наблюдается, особенно в срединной части стенки конструкции, значительное количество сульфидных включений дискообразной формы длиной от долей до десятков миллиметров (рис. 2.7, д). На границах раздела сульфид - матрица при охлаждении после завершения кристаллизации возможно образование микрополостей, так как коэффициент термического расширения сульфидов Ге8 - Мп8 больше, чем у ферритной матрицы (1810 К против 11,810" К" ). Металл матрицы в зоне границы раздела фаз, являясь областью объемного растяжения кристаллической решетки, может выполнять роль коллекторов для водорода. Образующийся в результате контакта стали с сероводород со держащей средой водород, попадая в эти несплошности, молизуется, вызывая водородное растрескивание (ВР) металла. Трещины ВР зарождаются внутри металла на границах раздела матрица - включение и распространяются, как правило, межкристаллитно в направлении, параллельном его поверхности при взаимодействии этих тре-щин-расслоений возникает ступенчатая магистральная тре- [c.70]

В последние годы большое внимание было уделено теоретическим вопросам коррозионного растрескивания. Среди медных сплавов в наибольшей степени исследовано поведение латуней в аммиачных средах. Хотя было показано, что растрескивание возможно и в контакте с некоторыми другими агрессивными средами, но воздействие аммиака остается наиболее сильным. Согласно предположению Эванса [132], это связано, во-первых, со слабой коррозионной активностью аммиака, вызывающего существенную коррозию только таких участков, как границы зерен или другие несовершенства, а во-вторых, с тем, что аммиак предотвращает скопление ионов меди в возникающих трещинах, образуя с медью стабильные комплексы [Си(ЫНз)4] +. Тип растрескивания (межкристаллитное или транскристаллитное) может меняться при изменении состава латуни или природы окружающей среды [175]. Матссон [176] установил, что при погружении в аммиачные растворы с различными значениями pH самое быстрое растрескивание напряженных латуней наблюдается при 7,1—7,3, и в этих же условиях иа поверхности металла возникают черные пленки. Роль тусклых поверхностных пленок изучалась и в дальнейшем [177]. Механизм коррозионного растрескивания медных сплавов обсуждался в многочисленных исследованиях посвященных электрохимическим [178] и металлургическим [179] аспектам проблемы. Статьи, посвященные этому явлению, включены в материалы нескольких симпозиумов и конференций по коррозии металлов под напряжением [159, [c.106]

По характеру коррозионных разрушений коррозию подразделяют на равномерную и неравномерную, язвенную, точечную (питтинговую), подповерхностную, межкристаллитную (рис. 5.1). Первые два вида разрушений относятся к общей, или сплошной, коррозии, остальные — к местной. При одновременном воздействии среды и механических нагрузок возможно коррозионное растрескивание в металле появляются трещины транскристал-литного характера, которые, прорастая, нередко приводят к полному разрушению изделий. [c.145]

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]

В некоторых случаях титан склонен к межкристаллитной коррозии. Так, наблюдалось межкристаллитное разрушение сварных соединений титана в сернокислом растворе (12—187о серной кислоты), насыщенном сернистым газом с примесями мышьяка, двуокиси селена и окиси железа, — металл шва и зона термического влияния сварного соединения подвергались меж-кристаллнтнпй коррозии. Межкристаллитное растрескивание титана наблюдалось в красной дымящей азотной кислоте, растворах брома в метиловом спирте и в их парах. Имеются сведения о коррозионном растрескивании титана в расплавленном кадмии, в хлорированных углеводородах, а также в воздушной среде при 260° С, когда на поверхности титана имелись сухие кристаллы хлористого натрия. [c.278]

На практике катодную защиту можно применять для предупреждения коррозии таких металлических материалов, как сталь, медь, свинец и латунь, в любой почве и почти всех водных средах. Можно предотвратить также питтинговую коррозию пассивных металлов, например нержавеющей стали и алюминия. Катодную защиту эффективно применяют для борьбы с коррозионным растрескиванием под напряжением (например, латуней, мягких и нержавеющих сталей, магния, алюминия), с коррозионной усталостью большинства металлов (но не просто усталостью), межкристаллитной коррозией (например, дуралюмина, нержавеющей стали 18-8) или обесцинкованием латуней. С ее помощью можно предупредить КРН высоконагруженных стрей, но не водородное растрескивание. Коррозия выше ватерлинии (например, водяных баков) катодной защитой не предотвращается, так как пропускаемый ток протекает только через поверхность металла, контактирующую с электролитом. Защитной плотности нельзя также достигнуть на электрически экранированных поверхностях, например на внутренней поверхности трубок водяных конденсаторов (если в трубки не введены вспомогательные аноды), даже если сам корпус конденсатора достаточно защищен. [c.215]

Межкристаллитное сероводородное растрескивание 3" тройника инициировано технологическим концентратором напряжений, расположенным на внутренней стенке корпуса тройника. Малая толщина стенок и нерациональная технология изготовления обусловили сероводородное растрескивание тройника мета-нольной гребенки. Разрушение патрубков 0115x6 мм из стали ТТ5Т35 в зоне приварки к воротнику произошло вследствие слияния водородных треп-лн, развившихся по неметаллическим включениям вдоль стенки трубы, и их дальнейшего слияния с трещинами, возникшими в результате сероводородного растрескивания металла. Растрескивание патрубков вызвано воздействием неингибированной сероводородсодержащей среды, так как патрубки расположены в застойной зоне сепаратора, а также повышенными растягивающими напряжениями, в том числе от изгибающего момента. [c.45]

Высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях обладают алюминиевые сплавы. Несмотря на то, что коррозия алюминиевых сплавов, как правило, развивается с образованием питтингов, постоянная смена участков активащ1и и репассиващш на поверхности металла приводит к почти равномерной коррозии. Однако необходимо учесть влияние структурных составляющих, которые могут облегчить возникновение межкристаллитной, расслаивающей коррозии и коррозионного растрескивания. Анодные включения преимущественно растворяются, и если они расположены в виде цепочки по границам зерен, то коррозия [c.12]

Исследование дислокационной структуры металла после длительных сроков эксплуатации показывает, что процесс межкристаллитной коррозии в этих условиях протекает путем образования в металле крупных водородных пор. Водородные поры обнаруживаются также в металле пароперегревателей, на которых металлографически не выявляются растрескивания от межкристаллитной коррозии. Поры образуются на стыке трех зерен, в основном не связанных с карбидными частицами, имеют дислокационные границы как клубковые, так и сетчатые. [c.62]

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]

При коррозионном растрескивании детали и конструкции разрушаются вследствие зарождения на их поверхности и последующего углубления в материал трещин. Само разрушение происходит практически мгновенно в резуштате долома по месту наиболее глубокой трещины. Трещины при этом обычно направлены перпендикулярно к действию растягивающих напряжений, а при кручении — под, углом в 45°. Трещины могут иметь как транскристаллитный, так и межкристаллитный характер. Видимые на поверхности материала трещины появляются не сразу, их появлению предшествует скрытый (инкубационный) период. В развитии трещин растрескивания мбжно вьщелить три этапа зарождение трещины, собственно развитие трещины и мгновенное (спонтанное) разрушение металла. Продолжительность первого и второго этапов, учитывая, что третий протекает мгновенно, и определяет долговечность деталейи конструкций [8,17]. [c.41]

Наиболее опасными видами коррозии алюминиевых сплавов являются межкристаллитная коррозия и коррозионное растрескивание. Более высокой стойкостью обладают сплавы, не содержащие в своем составе медь. Промышленный алюминий марок АД и АД1, сплавы с марганцем АМц, сплавы с магнием АМг2, АМгЗ обладают высокой коррозионной стойкостью и могут применяться в морских и тропических условиях. Методы производства полуфабрикатов не оказывают влияния на их коррозионную стойкость. Сварные соединения из этих сплавов по коррозионным свойствам близки к основному металлу. [c.74]

Коррозионная стойкость более легированных магнием сплавов АМг5, АМгб зависит от методов производства полуфабрикатов и условий эксплуатации. Длительные нагревы при температуре 60— 70 °С могут вызвать появление склонности к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию. Коррозионная стойкость обеспечивается строгим контролем технологии производства полуфабрикатов. Сварные соединения этих сплавов равноценны по стойкости основному металлу. Однако нагрев материала выше 100°С после сварки делает сварные соединения склонными к межкристаллитной коррозии. [c.74]

Основным разделом справочника является его последняя, третья часть, содержащая систематизированные сведения о коррозионной стойкости материалов в различных жидких и газовых средах. Для металлов приведены количественные данные по скоростям коррозии. В отличие от большинства справочников, в таблице указаны также специфические виды коррозии точечная, язвенная, межкристаллитная, коррозионное растрескивание. Для неметаллических материалов принята трехиндексная качественная система оценки стойкости. В тех случаях, когда коррозионные исследования проводились на материалах уже устаревших марок, в таблицах 1 и 2 указаны, где возможно, современные марки, наиболее близкие к исследованным. [c.5]

Имеется ограниченное число данных о характере разрушения титановых сплавов в жидких металлах. Разрушение сплава Т1— —8 А1—I Мо—IV в ртути согласуется с обобщенным поведением, представленным на рис. 83. Так, в области II рост трещины происходит за счет транскристаллитного скола при низких уровнях К (область I) растрескивание в основном межкристаллитное [104], Все другие наблюдения за растрескиванием, вызываемым воздействием жидкого металла, были получены в опытах, в которых зависимости о от /С не были определены точно. Например, было показано, что титан марки СР-50 [157] и сплав Т1—13 V— —11 Сг—3 А1 [103] разрушаются в жидком кадмии транскристал-литно. Наблюдался смешанный транскристаллитный и межкристаллитный характер разрушения сплавов Т1—8 А1—1 Мо—IV и Т —б А1—4А" после охрупчивания твердым кадмием [160]. В противоположность этому поведению в жидком кадмии, сплав Т1—13 V—ПСг—3 А1 разрушается в жидком цинке преимущественно транскристаллитно [103]. [c.382]

По данным А. В. Рябченкова [111,136], отсутствиеа-фазы в аустенитной нержавеющей стали после ее деформации, как правило, совпадало с отсутствием склонности к коррозионному растрескиванию. В тех же случаях, когда в структуре исследованных сталей обнаруживалась а-фазы в виде сплошной сетки по границам зерен, металл был склонен как к межкристаллитной коррозии, так и к коррозионному растрескиванию. Трещины в этом случае носили меж-кристаллитный характер. Когда же а-фаза выделялась по плоскостям скольжения после деформации, сталь была также подвержена коррозионному растрескиванию, причем трещины имели транскри-сталлитный характер. Как уже указывалось выше, в сталях с большей стабильностью аустенита а-фаза при деформации не образуется. Поскольку никелья вляется аустенитообразующим элементом, становится понятным повышение стойкости к коррозионному растрескиванию аустенитных нержавеющих сталей с большим содержанием никеля. Аустенитная нержавеющая сталь с концентрацией 50% никеля совершенно стойка к коррозионному растрескиванию в растворах хлоридов [111,134]. Стойки к коррозионному растрескиванию инконель и никель. В многослойном образце из стали 18-8 и никеля при испытаниях в напряженном состоянии в кипящем насыщенном растворе хлористого магния трещины, образовавшиеся в стали 18-8, больше не развиваются когда достигают никеля [111,139]. [c.163]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...