Охрупчивание под воздействием агрессивных сред

Охрупчивание материала происходит вследствие различных механизмов [302, 307]. Наиболее широкое применение в объяснении механизма охрупчивания в агрессивной среде нашли представления о ионной адсорбции и водородного охрупчивания. В результате коррозионного воздействия окружаюш,ей среды трещина может распространяться смешанно по телу и по границам зерен. При низких темпе- [c.284]

Охрупчивание металла под воздействием агрессивных сред. Оно вызывается преимущественно сульфидной и межкристаллитной коррозией. Сульфидная коррозия связана с образованием легкоплавких сульфидов никеля N 8 (Гпл = 810 °С) при наличии в высокотемпературном газовом потоке сернистых соединений. Сульфиды имеют больший объем, что вызывает разрыхление металла и проникновение сульфидов на границы зерен, особенно сильное в восстановительных средах, где нет плотных оксидных защитных пленок. Чем крупнее зерно в металле шва и ЗТВ, чем больше сварочные напряжения и длительность высокотемпературного нагрева при сварке, тем ниже стойкость сварных соединений против сульфидной коррозии по отношению к основному металлу. [c.85]

Обычно KP под напряжением определяют как совместное воздействие агрессивной коррозионной среды и растягивающего напряжения (остаточного или приложенного), приводящее к растрескиванию, имеющему макроскопически вид хрупкого разрушения. В этом определении подразумевается, что KP представляет собой явление, а не механизм,-— именно так KP и трактуется в этой главе. К таким же явлениям относится и водородное охрупчивание, которое может (но не обязательно) сопровождать KP. Водород как газ или в виде частиц, возникающих в результате химических или электрохимических реакций, может рассматриваться как агрессивный агент, способный вызывать KP. Но в процессе классических исследований водородного охрупчивания имели дело с водородом, растворенным в металле, что не характерно для коррозионных агентов. В прошлом это приводилось в качестве аргумента против связи KP с водородным охрупчиванием. Данный обзор показывает, что такой вывод не может считаться общим. Известен ряд случаев, когда водород участвует в KP, причем существовавшее мнение о соотношении между водородным растрескиванием и, например, анодным растворением как компонентами KP нуждается в поправке или даже в пересмотре. К целям данной главы относится также анализ роли и соотношения различных механизмов в KP- [c.47]

Рис. 7.32. Схема возникновения охрупчивания металла в результате агрессивного воздействия среды и возникновение динамического деформационного упрочнения в связи с формированием полос скольжения [123]

Снижсинс механических свойств при воздействии кислых сред может быть вызвано НС только водородным охрупчиванием, но и изменением микрорельефа поверхности в результате интенсивного протекания локальных коррозионных процессов, приводящих к образованию концентраторов напряжений, мсжкри-сталлитной коррозии и т. п. Для разделения процессов водородного охрупчива- ния и локальных анодных процессов используют искусственное старение образцов после воздействия кислых сред на металл при температурах 150—200 °С с последующими механическими испытаниями [115, 116]. Степень влияния водорода на механические свойства сталей оценивают также по изменению характеристик технологических проб на перегиб или скручивание. Эффект наводорожи-вания зависит от времени воздействия агрессивной среды, температуры, концентрации и природы кислоты, природы и концентрации ингибитора [103, 115, 141]. [c.82]

Ускорить воздействие агрессивной среды, особенно содержащей поверхностно-активные вещества (ПАВ), можно адсорбцией ПАВ, вызывающих расклинивающее действие по микрощели. Если в коррозионном процессе возможно образование водорода, то водород может легко диффундировать в металл. Охрупчивание металла в зоне предразруше-ния (в глубине трещины) также ускорит разрушение. При пластической деформации возможно ускорение диффузии водорода в металл по зонам плоскостей сдвигов. Охрупчивание металла под действием водорода объясняют блокированием движения дислокаций атомарным водородом, внедрившимся в решетку металла. [c.117]

Ходовая часть насоса является стандартной для насосов типа ХНЗ. Оригинальность конструкции состоит в оформлении торцового уплотнения, которое -осуществляется парой, состоящей из графита и специальной стали. Характеристика насоса — производительность 4 л/сек, напор 18,7 м. вод. ст., скорость вращения 2900 об1мин. По сравнению с другими пластмассами винипласт отличается рядом денных свойств. Он устойчив в кислотах средних концентраций и щелочах (табл. 10-ХУ1), легко перерабатывается в изделия, дешев и перспективен как заменитель свинца специальных сталей, используемых в химической аппаратуре. Основные недостатки этого материала — низкая теплостойкость, склонность к охрупчиванию и потере прочности при воздействии агрессивных сред. [c.380]

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]

Таким образом, при одновременном действии механических напряжений и жидких сред характер и механизм разрушения материала может не только количественно, но и качественно отличаться от разрушения в агрессивных средах в отсутствие напряженного состояния. Такие эффекты, как коррозионное растрескивание металлов, охрупчивание стекла, озонное растрескивание резин, появление хрупкого растрескивания при повышенных температурах у ПЭ в растворах поверхностно-акти-вных веществ возникают при одновременном воздействии механических напряжений и среды. [c.121]

В результате анализа этих концепций и материала исследований случаев разрушения элементов конструкций машин и оборудования предложено рассматривать процесс коррозии под напряжением как следствие циклического механоэлектрохимического эффекта в агрессивных средах [3]. В местах поверхностных дефектов и на участках концентрации напряжений происходит образование микротрещин. Среда воздействует химически, увеличивая растрескивание, и электрохимически, способствуя ускорению развития трещины. Функционирует микрокоррозионная пара вершина трещины, представляющая обнаженные кристаллы металла, — анод, остальная поверхность под окисной пленкой — катод. Накапливающиеся на аноде продукты коррозии закупоривают трещину, так как их объем превышает объем металла в 1,5. .. 2 раза и расклинивают ее. Выделяющийся на катодных участках водород приводит к частичному восстановлению окисной пленки. Макрокоррозионная пара смещается по поверхности, и до расклинивания трещины продуктами коррозии в вершине трещины происходит изменение знака на отрицательный. Интенсивное выделение водорода на катоде способствует дальнейшему охрупчиванию и разрушению металла. [c.579]

На изменение свойств при деформационном старении, особенно на изменение склонности к хрупкому разрушению, влияет окружающая (агрессивная) среда. Можно полагать, что проблема коррозии низкоуглероди-стой стали под напряжением имеет прямое отношение к обсуждаемому предмету, особенно если такой коррозии подвергается предварительно деформированная сталь. Исходя из общих закономерностей влияния окружающей среды на механические свойства металлов [231, 232], можно заключить, что если воздействие данной среды уменьшает эффективную поверхностную энергию, то хрупкое разрушение потребует меньшей интенсивности блокирования дислокаций +N. Следовательно, охрупчивание низкоуглеродистой стали в условиях воздействия таких сред и деформационного старения произойдет более быстро или будет более интенсивным, [c.120]

Общие сведения. С развитием новых отраслей техники тугоплавкие металлы и их сплавы благодаря высоким жаропрочности, коррозионной стойкости в ряде агрессивных сред и другим свойствам находят все более широкое применение. К тугоплавким металлам, использующимся для изготовления сварных конструкций, относятся металлы IV, V и VI групп периодической системы Менделеева ниобий, тантал, цирконий, ванадий, титан, молибден, вольфрам и др. Эти металлы и сплавы на их основе обладают рядом общих физико-химических и технологических свойств, основными из которых являются высокие температура плавления, химическая активность в жидком и твердом состоянии при повышенных температурах поотношению к атмосферным газам, чувствительность к термическому воздействию, склонность к охрупчиванию, к интенсивному росту зерна при нагреве выше температуры рекристаллизации. Пластичность сварных соединений тугоплавких металлов, как и самих металлов, в большей мере зависит от содержания примесей внедрения. Растворимость азота, углерода и водорода в тугоплавких металлах показана на рис. 1. Содержание примесей внедрения влияет на технологические свойства тугоплавких металлов и особенно на их свариваемость. Взаимодействие тугоплавких металлов с газами и образование окислов, гидридов и нитридов вызывают резкое охрупчивание металла. Главной задачей металлургии сварки химически активных тугоплавких металлов является обеспечение совершенной защиты металла и минимального содержания в нем вредных примесей. Применение диффузионной сварки в вакууме для соединения тугоплавких металлов и их сплавов является весьма перспективным, так как позволяет использовать наиболее совершенную защиту металла от газов и регулировать термодеформационный цикл сварки в благоприятных для металла пределах. [c.150]

Сварка титана и его сплавов. Титан и его сплавы обладают двумя основными преимуществами перед другими материалами высокой удельной прочностью (прочность, отнесенная к плотности) вплоть до 723—773 К и хорошей коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах. Титан имеет две аллотропические модификации высокотемпературную ( -титан) с объемно-центрированной кубической решеткой и низкотемпературную (а-титан) с плотноупакованной гексагональной решеткой. Температура полиморфного превращения титана в равновесных условиях равна примерно 1155 К. Чистый титан применяется ограниченно. Титановые сплавы в зависимости от фазового состояния при 293 К можно разделить на три группы а-, а -f- )- и -сплавы. К сплавам с а-структурой относятся технический титан ВТ1, сплавы ВТ5 (5% А1), ВТ5—1 (5% А1, 2,5% Sn) и другие, легированные а-стабилизаторами. Введение -стабилизаторов (молибден, марганец, ванадий, хром и др.) приводит к образованию двухфазной (а-f ) или даже однофазной -структуры. При небольшом количестве -стабилизаторов (до 2%) -фаза существует только при повышенных температурах (сплавы мартенситного типа 0Т4, 0Т4-1, ОТ4-2). С увеличением содержания -стабилизаторов -фаза может сохраняться в определенных количествах и при 293 К (сплавы ВТ6, ВТ6С, ВТ14 и др.) -сплавы легированы -стабилизаторами в такой степени, что даже после отжига их структура состоит из -фазы. Однофазные а-сплавы обладают высокой стойкостью против охрупчивания при совместном воздействии температур и напряжений, но пониженной технологической пластич- [c.150]

В аппаратах, работающих при повышенных температурах, например в реакторе аммонолиза, все вышеуказанные компоненты находятся в парообразном состоянии, и, хотя коррозия углеродистой стали незначительна, применять ее как конструкционный материал нельзя. В этих условиях вследствие термического разложения аммиака при 400—450 °С металл наводороживается и азотируется [6], а это приводит к охрупчиванию и образованию микро-и макротрещин. Кроме того, агрессивное воздействие среды в реакторе аммонолиза усугубляется присутствием небольших количеств побочных продуктов. Так, присутствие 1—2% СОг резко увеличивает скорость коррозии сталей. В производственных средах, которые включают двуокись углерода, например при получении гликолей из непредельных углеводородов и двуокиси углерода при 120—200 °С, углеродистая сталь корродирует со скоростью 0,1—0,2 мм/год (характер коррозии точечный и язвенный). В этих же условиях скорость коррозии стали 1X13 составляет 0,01 мм/год [c.499]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...