Растрескивание в средах газовых

Хотя одинаковые устройства для испытаний с постоянной нагрузкой используются и для материалов, у которых растрескивание происходит за счет коррозии активных участков, и для материалов, разрушающихся под влиянием напряжений, инициированных водородом, одиако имеется одно очень важное отличие в методике испытания. При наличии в сплаве активных участков, подвергающихся коррозии, испытания всегда проводят в присутствии коррозионной среды, а в случае водородного охрупчивания или наличия напряжений, инициированных водородом, испытания могут быть проведены после того, как в сплав введен водород. Последнее можно осуществить путем или принудительного газонасыщения, или катодной поляризацией, или одним из следующих процессов — сваркой, травлением и нанесением гальванических покрытий. Однако испытания с постоянной нагрузкой проводятся также в средах (газовых или водных) с тем, чтобы водород проникал в испытуемый образец в процессе приложения растягивающих напряжений. [c.323]

Термическая обработка титановых сплавов может очень сильно влиять на склонность к коррозионному растрескиванию, при этом изменяются и и скорость распространения трещины. Важнейшие факторы здесь температура нагрева, время выдержки и особенно скорость охлаждения. Наиболее благоприятная термическая обработка всех титановых сплавов, повышающая их стойкость к коррозионному растрескиванию,—нагрев до температуры, близкой к (а + ) переходу, небольшая выдержка при этих температурах и быстрое охлаждение, при этом решающим фактором режима обработки является скорость охлаждения. Наоборот, длительные отжиги при средних и низких температурах и особенно с медленным охлаждением сильно увеличивают склонность сплавов к коррозионному растрескиванию. Естественно, что влияние термической обработки на сплавы различных классов неодинаково [36]. Сплавы а и псевдо-а-сплавы, если в них не более 6 % алюминия и нормированное содержание газовых примесей (Оа, М, На), ускоренным охлаждением от температур, близких к (о + /3) /3-переходу, можно перевести в разряд практически не чувствительных к растрескиванию в галогенидах. Термическая обработка (а + ) сплавов, легированных -изоморфными элементами, в меньшей степени влияет на их чувствительность к коррозионной среде, чем термообработка а-сплавов. Влияние термообработки на коррозионное растрескивание стабильных /3-сплавов мало изучено, но при этом общие закономерности сохраняются. [c.40]

Воздействие среды на высокотемпературное разрушение, в данном случае — разрыв, было бы лучше всего рассматривать, по-видимому, на основе представлений о зарождении и росте трещин. В общем случае нельзя заранее предполагать, что гетерогенность, вызываемая коррозией, всегда усиливает образование трещин. Хотя в окислительных газовых средах часто наблюдается более раннее зарождение трещин [18—21, 173], известны и случаи, когда окислительные среды замедляли растрескивание [25, 29, 61]. Подобный положительный эффект возникает, по-видимому, когда образующиеся продукты коррозии могут обволакивать поверхностные включения, являющиеся более вероятными концентраторами напряжений, чем сами коррозионные продукты. Способность фаз продуктов коррозии вызывать растрескивание зависит от хрупкости этих продуктов [116], напряжений, возникающих при их выделении [102], и морфологии [140]. Морфологический аспект особенно важен в случаях, когда межзеренные границы подвержены прямому окислению с образованием длинных клинообразных включений окислов [18—21, 103]. [c.44]

Коррозионное растрескивание в газовых средах [c.356]

Коррозионное растрескивание в газовой среде [c.405]

Практика показывает, что коррозионное растрескивание является очень распространенным видом разрушения на газовых заводах [206]. Коррозионная статическая усталость малоуглеродистых сталей распространена также в средах, состоящих из смесей NH3 H2S H N или СО2 4- NHg + H N, или H2S + СО2 + NH4- ,H N, причем при отсутствии СО2 или H2S коррозионного растрескивания не наблюдалось. Необходимо отметить, что почти всегда [c.54]

Склонность изделий из медных сплавов (латуней и бронз) к растрескиванию в контакте с активной газовой средой или в контакте с жидким припоем. Известны случаи самопроизвольного разрушения латунных гильз в среде, содержащей аммиак. [c.267]

Коррозионное растрескивание латуни в различных газовых средах, содержащих аммиак [c.125]

При периодическом взвешивании можно более точно, чем в случае непрерывного взвешивания, определить изменение массы образцов. Очевидно, что при подобной постановке опытов необходимо тщательно следить не только за полной идентичностью состава и физических характеристик исследуемых образцов (размеры, удельная поверхность, различного вида пористость, тщательность смешения, если образцы состоят из нескольких компонентов и т. д.), но и за жестким соблюдением температурного режима. Если процесс проводится в определенной газовой среде, то необходимо обеспечить непрерывное ее обновление в зоне реакции, т. е. вести эксперимент в потоке газов, обеспечив принудительную подачу газа к реакционной поверхности всех образцов. Тем не менее трудно в случае большого количества образцов создать одинаковые условия для каждого из них, что является предпосылкой неточных результатов. Метод прерывного взвешивания имеет также большое количество других недостатков, главные из которых следующие возможны противоположные процессы при охлаждении реакции, происходящие при какой-то температуре, не прекращаются немедленно при извлечении образца из печи (так что полученная масса образца не будет соответствовать той температуре, при которой ее требовалось определить) наконец, форма полученных кривых зависит как от рабочего интервала температур, так и от количества исследуемых образцов. Для получения максимальной информации количество одновременно помещенных в печь образцов должно быть очень большим (в идеале это количество должно приближаться к бесконечности). Охлаждение до определенных температур может привести к растрескиванию образцов и даже сколу их частей (особенно при попеременном нагревании и охлаждении). [c.26]

Регулирование коррозионной среды. В некоторых случаях, когда достаточно хорошо известны компоненты, вызывающие КР сталей в данной среде, наиболее эффективен способ регулирования концентрации этих компонентов. Так, хорошие результаты дает обескислороживание растворов хлоридов для защиты аустенитных коррозионно-стойких сталей от КР. Эффективно осушение газовых сред, содержащих сероводород, для уменьшения сульфидного растрескивания. [c.75]

Одна из наиболее популярных тем в подавляющей части современной литературы - глубокое воздействие среды на свойства суперсплавов. К числу последствий такого воздействия относятся коррозионное растрескивание под напряжением, водородное охрупчивание в водных и высокосернистых средах, рост усталостных трещин и трещин ползучести при взаимодействии с газовыми средами, содержащими кислород, серу или другие активные химические агенты при повышенных температурах. Мы будем тщательно анализировать ухудшение свойств под влиянием среды, поскольку придаем большое значение этому явлению при проектировании и эксплуатации суперсплавов и при изучении природы их разрушения. [c.309]

Часто преимущественному разрушению подвергаются границы зерен металла, связь между зернами ослабевает, что резко ухудшает механические свойства металла и может привести к растрескиванию аппарата. Этот вид коррозии называется межкристаллитной (МКК). Опасность растрескивания особенно велика, если аппарат находится под действием динамических и механических нагрузок. В некоторых случаях воздействие среды приводит к глубоким изменениям состава и свойств материала. Например, наводороживание, обезуглероживание, азотирование — эти явления наиболее часто наблюдаются при газовой коррозии. [c.120]

Наличие сероводорода вызывает коррозию оборудования нефтяных и газовых скважин, газосборных коллекторов, очистных сооружений, магистральных трубопроводов и технологического оборудования перерабатывающих предприятий. В некоторых случаях из-за коррозии возникают аварийные ситуации на буровых скважинах (разрыв трубопровода, разлив нефти и попадание газа в окружающую среду). Сероводород, помимо общей и язвенной коррозии, вызывает сероводородное растрескивание и водородное расслоение металла оборудования и трубопроводов. [c.5]

В условиях образования легко возгоняющихся продуктов коррозии или возникновения очень рыхлых и полностью незащитных пленок скорость газовой коррозии будет определяться скоростью протекания химической реакции металла со средой или скоростью процесса, нарушающего сплошность пленки окисла возгонкой, растрескиванием или скоростью перехода первичной сплошной окисной пленки в рыхлую. В этих случаях будет наблюдаться примерно постоянная скорость окисления во времени (линейный закон окисления). [c.36]

По условиям протекания коррозионного процесса разли чают атмосферную коррозию, протекающую под действием атмосферных, а также влажных газов, газовую, обусловленную взаимодействием металла с различными газами — кислородом, хлором и т, д. — при высоких температурах, коррозию в электролитах, в большинстве случаев протекающую в водных растворах и в зависимости от их состава подразделяющуюся на кислотную, щелочную и солевую. При контакте металлов, имеющих разные стационарные потенциалы в данном электролите, возникает контактная коррозия, а при одновременном воздействии коррозионной среды и постоянных или переменных механических напряжений — коррозия под напряжением. Понижение предела усталости металла, возникающее при одновременном воздействии переменных растягивающих напряжений и коррозионной среды, называют коррозионной усталостью. Кроме того, различают еще коррозионное растрескивание металла,, возникающее при одновременном воздействии коррозионной среды и внешних или внутренних механических растягивающих напряжений. Этот вид разрушений характеризуется образованием транскристаллитных или межкристал-литных трещин. Под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов возникает также биокоррозия. Разрушение металла от коррозии при одновременном ударном действии внешней среды называют кавитационной эрозией. Без участия коррозионного воздействия среды эрозия протекает как процесс только механического износа металла. Многие из перечисленных условий возникновения и развития коррозионных процессов встречаются и в пароводяных трактах ТЭС. [c.26]

Методы предотвращения высокотемпературного солевого растрескивания. Растрескивание может быть заторможено илн предотвращено за счет дробеструйной обработки деталей (которая создает сжимающие напряжения в поверхностных слоях металла) или за счет применения некоторых покрытий, например никелевых гальванических или химических покрытий алюминия и цинка [6]. В других работах показано [4], что чувствительность механически обработанных образцов значительно понижается после их глубокого химического травления, которое удаляет напряженные поверхностные соли. Также сообщается Г5], что величина коррозии уменьшается и наблюдается снижение скорости растрескивания, когда скорость воздействия газовой среды, находящейся в контакте с напряженной деталью, увеличивается. Это особенно относится к деталям авиационных двигателей, например компрессорным лопаткам. Эти наблюдения были сделаны при 427 С. В других работах сообщается об аналогичных наблюдениях при 316° С, но не при 371° С (при этой температуре эффекта не наблюдали), а в большинстве недавних работ [12] предполагается, что такие эффекты крайне малы. [c.274]

Кинетика изменения защитных свойств бетона по отношению к стальной арматуре в атмосфере, содержащей кислые газы, должна изучаться с учетом свойств образующихся в цементном камне солей. Газы первой и второй группы вызывают коррозию стальной арматуры лишь в результате нейтрализации защитного слоя бетона. Изучение длительности защитного действия бетона по отношению к стальной арматуре в этих условиях сводится к определению кинетики его нейтрализации. Исследования показали, что процессы нейтрализации бетона в газовых средах протекают с внутренним диффузионным ограничением. В тех случаях, когда шелушения, растрескивания и отпадения нейтрализованного слоя не происходит, толщина его увеличивается пропорционально корню квадратному из времени. [c.56]

При пайке меди в газовых восстановительных средах следует иметь в виду, что обычная техническая медь подвержена так называемой водородной болезни , т. е. растрескиванию по границам зерен. Это объясняется тем, что при взаимодействии с медью водород растворяется в ней, восстанавливает закись меди, расположенную на границах зерен, а образующиеся при этом под большим давлением пары воды разрывают металл, имеющий при высокой температуре низкую прочность. Бескислородную медь и медь вакуумной переплавки паять можно и в восстановительных атмосферах, не опасаясь ее растрескивания по границам зерен. [c.195]

Растрескивание стальных сварных соединений на газовых заводах. Много случаев растрескивания вблизи сварного шва отмечено на газоочистительных установках. Трещины в этих случаях идут или параллельно, или перпендикулярно шву и направление определяется внутренними напряжениями, остающимися. после сварки. Тем не менее, такое растрескивание наблюдается только при воздействии определенных химических сред, а именно — на участках, где имеется щелочной конденсат, содержащий аммиак, сернистый аммоний и цианид (или другие производные дициана). По-видимому, стали, склонные к растрескиванию в нитратном растворе, особенно подвержены растрескиванию в условиях газовых заводов [541. [c.627]

В растворе, насыщенном H S и содержащем 5 % Na l и 0,1 % уксусной кислоты (имитация кислой среды газовых скважин), разрушение сплава зависит от температуры и скорости равномерной коррозии, которая преобладает в этих условиях и приводит к образованию водорода. При комнатной температуре разрушение вследствие водородного растрескивания (называемого иногда также сульфидным растрескиванием) протекает обычно только в том случае, если обработанные холодным способом сплавы были подвергнуты последующей термической обработке (состарены на заводе-изготовителе). Старение сплавов, увеличивающее их прочность, может приводить также к усилению равномерной коррозии в кислотах. При этом количество выделяющегося водорода становится достаточным, чтобы вызвать растрескивание. При повышенной температуре разрушения этого типа обычно уменьшаются (меньше водорода проникает в металл и больше удаляется в виде газа). Однако в области повышенных температур водородное растрескивание может смениться КРН, которое связано с присутствием хлоридов. В этом случае контакт сплавов с более активными металлами предотвращает растрескивание (протекторная защита). [c.371]

При обследовании в соответствии с ГОСТ 5272—68 идентифицировали вид коррозии (газовая, атмосферная, подземная, коррозионное растрескивание и т.д.). Коррозионное растрескивание в сероводородсодержащей среде относили к сероводородному растрескиванию. При этом сульфидным называется растрескивание, когда рост трещины начинается с поверхности, контактирующей с коррозионной средой, и разрущение распространяется в плоскости нормальной направлению действующих напряжений. К водородно-индуцируемому относили разрущение металла в наводороживающей среде, при котором разрущение распространялось в плоскости, параллельной поверхности, в направлении прокатки. Причем при взаимодействии подповерхностных трещин могла возникнуть ступенчатая магистральная трещина, ведущая к лавинообразному разрущению. [c.13]

Коррозия в средах, характерных для газовой промышленности, является сложным и окончательно не изученным до настоящего времени процессом. Коррозионные проявления в присутствии сероводорода, углекислого газа и других агрессивных агентов не ограничиваются просто растворением металла, вызывающим утоньшение стенок оборудования и зависящим от большого числа факторов. Кроме того, что коррозия носит более опасный неравномерный, местный характер в виде ниттингов и язв, она вызывает наводороживание и приводит к сероводородному и карбонатному растрескиванию стали, находящейся под напряжением. Наиболее подвержены последнему виду разрушения высокопрочные углеродистые стали. Опасность растрескивания состоит в том, что от него не спасает обычный припуск на коррозию, и визуально кажущееся неповрежденным оборудование может мгновенно разрушиться. [c.14]

Коррозионное растрескивание титановых сплавов может наблюдаться не только в метиловом спирте как жидкости, но и в его парах. В газовой среде метанола подвержены коррозионному растрескиванию и технически чистый титан, и многие его сплавы, в частности Ti — 6%А1 — 4%V> Ti—8%А1—1 %V — 1 % Mo, Ti — 4,5 % Al — — 6 % Zr —11,5 % Mo. Основными параметрами, определяющими стойкость к растрескиванию, можно считать содержание в газовой среде различных примесей в частности, кислорода, паров соляной кислоты и воды, температуру среды и состояние поверхности металла. Содержащийся в паровой фазе метанола кислород инициирует коррозионное растрескивание даже на образцах без концентрации напряжений. С повышением концентрации кислорода в газовой фазе стойкость всех опробованных сплавов снижается. Усиление коррозионного растрескивания наблюдается и при добавке в пары метиловогР спирта паров соляной кислоты. Наоборот, присутствие паров воды или аммиака оказывает сильное ингибирующее действие. [c.55]

Наиболее распространенным видом покрытий деталей, подвергаемых термоциклическому нагружению, является диффузионное алитирование, при котором поверхностный слой материала детали насыщают алюминием. Пластичность этого слоя невелика, особенно до температур 700—800° С. С повышением температуры алюминий быстро диффундирует в металл, и защитная роль покрытия при температуре среды 1400—1500° С исчезает. Термостойкость материала детали с алитированным слоем выше, чем незащищенного металла. Это подтверждают, в частности, результаты испытаний лопаток газовых трубик, работающих при невысоком уровне термонапряженип и при умеренных температурах (900—1000°С) сопротивление термоусталостному растрескиванию алитированных лопаток при этом в 1,5—2 раза выше (по долговечности) по сравнению с неалитированны-ми. Такие же результаты получены при испытаниях лабораторных образцов. С увеличением степени агрессивности среды роль защитных покрытий возрастает [59]. [c.91]

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]

Подбор металлов и изготовление антикоррозионных сплавов нержавеющих, устойчивых в атмосферных условиях и нейтральных средах, химически стойких против активных сред, кислот, щелочей и других химических реагентов, жаростойких, устойчивых к газовой коррозии при высоких тедшературах, специальных сплавов — эрозионноустойчивых, устойчивых против коррозионной усталости, коррозионного растрескивания и др. [c.318]

Для углеродистых сталей очень опасной является такая широко распространенная среда, как сероводородная вода или влажный сероводород, с которыми встречаются стальные детали оборудования нефтяной, газовой или химической промышленности. В этих средах наблюдается коррозионное растрескивание стали, которое приводит к быстрому выводу оборудования из строя. Так, например, на серном руднике Шор-Су (Ферганская область Узбекской ССР) полное разрушение деталей насоса, трубопроводов и оборудования, находящихся в сероводородной воде при концентрациях сероводорода до 1000 мг1л, наступало после нескольких месяцев эксплуатации [148]. [c.110]

Как уже отмечалось, основные неприятности сероводородные среды доставляют не столько из-за коррозии, сколько из-за наво-дороживанию стали, приводящего в конечном счете к охрупчиванию металла и коррозионному растрескиванию оборудования нефтяных и газовых скважин. В принципе, с общей коррозией можно было бы еще мириться или свести ее до минимума. Однако это не спасает положение, ибо уже небольшие скорости коррозии с водородной деполяризацией приводят часто в присутствии сероводорода к сильному охрупчиванию металла. Объясняется это тем, что гидросульфидные ионы сильно замедляют процесс рекомбинации разрядившихся атомов водорода, поэтому их концентрация на поверхности возрастает и проникновение водорода в металл усиливается. [c.300]

Защитные покрытия. Сопротивление термической усталости металла резко уменьшается в случае повреждения поверхностных слоев окисления границ зерен, коррозионного растрескивания, обеднения легирующими элементами. Защитный механизм большинства покрытий основан на образовании стойких окислов, например, AI2O3. Термостойкость детали с алитированным слоем выше, чем незащищенной.. Это подтверждается, в частности, испытанием лопаток газовых турбин, работающих при невысоком уровне термонапряжений и в области умеренных температур —до 1000° С. Сопротивление термоусталостному растрескиванию алитирован-ных лопаток в 1,5. .. 2 раза выше (по долговечности) по сравнению с неалитированными. С увеличением степени агрессивности среды роль защитных покрытий возрастает. [c.174]

Наиболее опасным и часто встречающимся видом коррозионного разрушения оборудования ГФУ являются обусловленные наво-дороживанием расслоение и сероводородное растрескивание стали. Эти виды разрушения возникают в сероводородных средах в присутствии водной фазы при парциальном давлении сероводорода в газовой фазе выше 0,001 ат (см. гл. 3). В наибольшей степени расслоению металла подвержены пропановые аппараты из углеродистых и низколегированных сталей. [c.212]

Сравнительные исследования 26 марок углеродистых и низколегированных сталей в имитирующем условия газовой скважины растворе Na l-t- Hs OOH + HsS показали наибольшую стойкость у ферритной структуры с относительно мелкими равномерно распределенными сфероидальными карбидами, образующейся после отпуска мартенсита при высоких температурах [160]. С уменьшением величины зерна и переходом от закаленного состояния к улучшенному (т. е. после закалки с высоким отпуском) охрупчивание снижается, а с повышением количества пластинчатого перлита — возрастает. На стойкость к сероводородному растрескиванию при неизменной структуре стали практически заметное влияние оказывает изменение содержания серы (0,002—0,35%) и фосфора (0,004—0,59%). Остальные элементы марганец (0,76—2,5%), никель (0,2—3%), хром (0,03—6,25%), кремний (0,05—2,9%), молибден (0,01—1,85%) не оказывали существенного влияния (если структура не изменялась термической обработкой). Наиболее серьезное влияние оказывала сера — введение уже 0,03% S вызывало заметное усиление охрупчивания при коррозии в сероводородной среде. Это объяснено увеличением количества дефектных участков — сульфидных включений. Показано, что расслоение металла под действием водорода локализуется в местах скопления сульфидных включений. [c.66]

Влияние газового конденсата на сероводородное растрескивание стали 12Х18Н10Т проверяли при <т = 400 МПа и температуре 50°С на машине ИНК-1 в 5%-ном Na l, насыщенном НгЗ. Растрескивание образцов в такой среде наступило через 35 ч, а с имитирующей присутствие углеводородного конденсата добавкой смеси октана и гексана — через 320 ч [79]. [c.75]

При температурах выше 800° С окисные слои проявляют тенденцию к растрескиванию, как об stojM свидетельствуют кривые Ат = /(/) [169, 352, 477]. Механизм самовоспламенения окисных слоев рассматривался нами в подразделе о сложной окалине (гл. 2). Однако защитную пленку, состоящую главным образо.м из FeO СггОз, надежнее создавать с самого начала посредством избирательного окисления, поокольку, по данным Мак-Калафа, Фонтана и Бека [352], она лучше образуется в менее тяжелых условиях, т. е. при более низких температурах и меньшем да1влении кислорода. С повышением концентрации кислорода в газовой среде окорость окисления сплавов железа с хромом возрастает. [c.327]

Повреждаемость угловых, близких к ним и других труб объясняется вялой циркуляцией среды в этих трубах, низкой массовой скоростью при высоком паросодержании в зоне возросших тепловых нагрузок (газовый пережим). При этом в пристенном слое на локальных участках первичной коррозии и накипеобразования периодически происходит срыв водяной пленки и задержка парового слоя внутритрубными образованиями с последующим восстановлением течения и смачиваемости стенки. В результате возникающих теплосмен металл со стороны внутренней поверхности претерпевает усталостное нагружение, ускоряющее развитие первичной коррозин в сторону наводороживания, обезуглерол-[ивания и межкристаллитного растрескивания стали. Одновременно, особенно при флуктуациях топочного факела, возможно термоусталостное и коррозионное разрушение металла со стороны наружной поверхности трубы (рис. 2.35,г). [c.95]

Появление отдулии наблюдалось в местах неоднородности металла, где имелись Шлаковые включения, газовые пузыри, расслоения и другие дефекты. При воздействии агрессивной среды в этих местах развивались коррозионные процессы металла. Такой агрессивной средой в нефтепродуктах является сероводород и Елага, которые, взаимодействуя с металлами, образуют водород. Так как выход водорода через толщу металла невозможен, то в местах его скопления развивается большое давление, вызывающее растрескивание и расслоение металла. [c.130]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...