Щелочная хрупкость углеродистых сталей

Щелочная хрупкость углеродистых сталей [c.111]

ЩЕЛОЧНАЯ ХРУПКОСТЬ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ [c.111]

В практике химических предприятий часто приходится сталкиваться с так называемой щелочной хрупкостью углеродистых сталей. Установлено, что при наличии растягивающих напряжений растрескивание может иметь место, если концентрация щелочи превышает 10—15% при температуре выше 65 С. Характерна также МКК углеродистых сталей в горячих концентрированных растворах нитратов. Этот вид коррозии развивается только в кислых и нейтральных растворах. В слабощелочной котельной воде добавки нитратов, наоборот, препятствуют развитию МКК паровых котлов. Описаны случаи меж-кристаллитного разрушения углеродистой стали под действием сероводорода, цианида водорода и некоторых других сред. [c.56]

В щелочных растворах углеродистые стали коррозионно устойчивы. Защитный слой образован нерастворимыми гидроксидами, которые растворяются только при высокой концентрации щелочей (до 50%). Из практики известна щелочная хрупкость сталей, которая проявляется именно при таких высоких концентрациях щелочи и повышенной температуре. Коррозионные трещины обнаруживаются прежде всего в местах завальцовки труб, в заклепочных соединениях и т. д. [c.29]

Распространено представление о межкристаллитном характере разрушения стали при коррозионном растрескивании. Действительно, при щелочной хрупкости почти всегда наблюдается межкристаллитный характер разрушения, что хорошо видно на фиг. 49 (по И. Г, Подгорному). Однако в водных растворах цианистого водорода (H N) при статической усталости углеродистых и низколегированных сталей коррозионное растрескивание имеет только транскристаллитный характер. [c.104]

Коррозионное растрескивание углеродистой и низколегированной стали в щелочных средах наблюдается лишь при концентрации щелочей более чем 15% и при температуре среды выше 65° С [165]. Чем выше концентрация щелочей, выше температура, давление и напряжение, тем быстрее происходит коррозионное растрескивание, т. е. выше щелочная хрупкость. [c.114]

Углеродистые стали нестойки при воздействии большинства неорганических (за исключением высококонцентрированной серной кислоты) и органических кислот, но проявляют хорошую стойкость в щелочной среде (за исключением горячей концентрированной щелочи, в среде которой они подвергаются межкристаллитной коррозии под напряжением, — щелочная хрупкость ). Конструкции и устройства, находящиеся в контакте с нитратом аммония, также подвергаются межкристаллитной коррозии под напряжением. [c.97]

Избирательность материала по отношению к среде, когда определенная группа (химическая композиция, структура и т.д.) чувствительна к повреждению в определенных средах - характерная черта коррозионного растрескивания под напряжением. В связи с этим для выделения определенных коррозионно-активных сред используют специальные термины сульфидное коррозионное растрескивание, щелочная хрупкость и т.д. Для аустенитных коррозионностойких сталей специфично влияние хлоридов, для медных сплавов - аммиака, для углеродистых сталей - растворов нитратов. Для углеродистых и низколегированных сталей растрескивание тесно связано с значением рК -электродного потенциала и присутствием в жидкой среде кислорода. [c.284]

На рис. 5.94 представлена область растрескивания углеродистых и низколегированных сталей в координатах температура эксплуатации и концентрации щелочи [216]. Растрескивание в определенных условиях среды наблюдается до 150 С. Для выявленных случаев растрескивания характерно отсутствие заметного изменения механических свойств в зоне разрушения. В ряде случаев условия для щелочного растрескивания возникали в результате несоблюдения технологического режима, наличия застойных зон, где скапливалась выделяющаяся из нефтепродуктов водная фаза слабощелочного состава. При повышенных температурах вследствие упаривания воды возникает возможность образования щелочного раствора с концентрацией, при которой развивается щелочное растрескивание (по другому - щелочная хрупкость). [c.342]

Проведенные ВНИИНефтемашем исследования показали, что щелочная, или каустическая, хрупкость углеродистых и низколегированных сталей, из которых сделаны колонны, теплообменники, емкости и т. п. на установках первичной перегонки — следствие повышенного содержания щелочей. Последнее объясняется их локальными скоплениями, возникающими при повышенной температуре в условиях концентрирующего выкипания водной фазы. Анализ нефтяных остатков, взятых из сливных карманов тарелок на уровне образования трещин в колоннах и с днищ теплообменников, показал наличие в них щелочи. [c.82]

Коррозия в котле может происходить в результате различных факторов, к которым в общем случае относятся растворенный кислород, высокие температуры, давление, концентрация солей, интенсивная теплопередача, напряжение, локальные концентрации щелочи (котлы преднамеренно эксплуатируются при высоких значениях pH), а также эрозия, особые местные условия потока, двуокись углерода, осадки солей, металлов и металлических окислов кроме того, накипь и шламы при местном перегреве. В качестве конструкционных материалов неизменно используются углеродистая сталь или низколегированные стали. Встречающиеся различные виды коррозионного разрушения включают питтинговую и концентрационную (щелевую) коррозии, щелочную хрупкость, коррозию под напряжением и эрозионную коррозию. [c.35]

Особое явление коррозионного растрескивания углеродистых сталей — щелочная хрупкость наблюдается в условиях эксплуатации паровых котлов при концентрациях щелочи в воде более 15%), температуре раствора выше 65° С и прн наличии значительных механических напряжений. [c.115]

Примером коррозионного растрескивания под напряжением может служить каустическая хрупкость стали в щелочных растворах. Опыт показал, что для возникновения каустической хрупкости необходимо совместное действие концентрированных щелочных растворов при повышенной температуре и высоких внутренних растягивающих напряжений. На рис. 52 показана область склонности углеродистой и малоуглеродистой сталей к рас- [c.89]

Аналогичная кривая зависимости времени до растрескивания от потенциала для углеродистой стали в 35 % NaOH при 85— 125 °С (щелочная хрупкость) приведена на рис. 7.7. Так как потенциал коррозии равен —0,90 В, КРН не наступает в течение 200 ч и более, пока не появится растворенный О2 или другой окислитель типа РЬО, который сдвинет потенциал коррозии в максимально опасную область, около —0,71 В. В этом случае как анодная, так и катодная поляризация увеличивают время до разрушения. [c.143]

Обязательность возникновения межкристаллитных трещин при одновременном присутствии всех трех указанных факторов с несомненностью подтверждена для любых сортов углеродистой стали рядом исследователей в лабораторных условиях, а также ыоделированием процесса на специальных индикаторах щелочной хрупкости. [c.237]

По характеру коррозионной среды различают следующие виды электрохимической коррозии металла теплоэнергетических установок, изготовленных из углеродистой стали кислородную, развивающуюся в нейтральной среде (содержащей депассиваторы) под действием растворенного кислорода воздуха кислотную — под действием растворов минеральных кислот, употребляемых при кислотных промывках и регенерации Н-катионитных фильтров углекислотную — под действием растворов угольной кислоты, поступающей из воздуха и образующейся при термическом и химическом разложении карбонатов и бикарбонатов щелочную (каустическая хрупкость) — под действием щелочных концентратов котловой воды, появляющихся при ее упаривании на поверхностях нагрева пароводяную — под действием воды и пара при вялой циркуляции котловой воды, нарушениях гидродинамики экранных труб, перегрева металла подшламовую — под дейст- [c.57]

Коррозионные процессы в щелочной среде развиваются следующим образом. Углеродистая сталь в щелочном растворе покрывается защитной пленкой продуктов коррозии (окислов), которые затрудняют водородную деполяризацию. При pH = 9,5 и достаточном количестве кислорода образуется пассивный слой из гематита РегОз, а при отсутствии кислорода из магнетита Рез04. Эти. продукты не растворимы, поэтому в растворах до pH = 12 сталь разрушается в допустимых пределах и считается вполне устойчивой. При повышении концентрации, особенно при высокой температуре, защитный слой разрушается и углеродистая сталь интенсивно корродирует. Разрушение углеродистой стали, находящейся под напряжением, в концентрированных растворах носит межкристаллитный характер. В горячих растворах углеродистая сталь подвергается растрескиванию, это явление называют щелочной хрупкостью. [c.545]

Среду обычно нейтрализуют введением аммиака или растворов едкого натра. Необходимо отметить, что при чрезмерном защела-чивании среды может иметь место другой не менее опасный вид коррозионного разрушения аппаратуры — щелочное растрескивание (каустическая хрупкость). Опыт эксплуатации нефтяного оборудования показал, что этот вид разрушения происходит при температурах выше 50°С и концентрации щелочного раствора 10% и более [97]. В связи с этим для нейтрализации среды необходимо использовать значительно менее конценгрированные растворы щелочи (порядка 0,5—2,0%). Однако при высоких температурах и наличии в аппаратах застойных зон, где могут скапливаться водные растворы щелочи, концентрация этих растворов может значительно повыситься в результате выпаривания воды и достигнуть опасных значений, способных вызвать растрескивание металла аппаратов. При введении аммиака такой опасности не возникает его насыщенная концентрация в воде не может вызвать коррозионного растрескивания углеродистых и низколегированных сталей. [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...