Растрескивание химическими

Нержавеющие стали по своей стойкости к общей коррозии занимают одно из первых мест среди конструкционных материалов. Вместе с тем они склонны к различным видам местной коррозии, таким, как питтинговая, межкристаллит-ная, щелевая коррозия и коррозионное растрескивание. Химический состав стали оказывает существенное влияние на ее склонность к локальной коррозии. Молибден — элемент, наиболее эффективно понижающий склонность нержавеющих сталей к питтингообразОванию и межкристаллитной коррозии. [c.32]

При коррозионной усталости превалирует механический фактор, при коррозионном растрескивании — химический фактор. [c.122]

Тепловое старение (окисление, растрескивание, химическая реакция). Размягчение, сублимация. Уменьшение вязкости, старение, расширение [c.580]

Склонность металлов и сплавов к коррозионному растрескиванию зависит от их химического состава, от свойств, формы, характера распределения и величины поверхности структурных составляющих. Значительное влияние на коррозионное растрескивание оказывают также процессы диффузии, вызывающие перемещение атомов в кристаллической решетке металла. Характер распространения коррозионных трещин бывает самым разнообразным. [c.102]

Разрушение металла, вызываемое одновременным воздействием агрессивной среды и переменных растягивающих напряжений, называется коррозионной усталостью. В химической иро-мышленности передки случаи такого разрушения деталей аппаратов и машин. Разрушение вследствие усталости обычно сопровождается образованием меж- и транскристаллитных трещин, развитие которых идет главным образом в период приложения растягивающих напряжений. В условиях переменных напряжений разрушение металлов и сплавов происходит при напряжениях, меньших чем наиряжения, необходимые для возникновения коррозионного растрескивания при растягивающих нагрузках. [c.106]

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]

Почти все конструкционные металлы (например, углеродистые и низколегированные стали, латунь, нержавеющие стали, дюраль, магниевые, титановые и никелевые сплавы и многие другие) подвержены в определенных условиях КРН. К счастью, число химических сред, вызывающих подобные разрушения, ограничено, а требуемый для растрескивания уровень напряжений достаточно высок и нечасто достигается на практике. Накопив знания об условиях возникновения опасности коррозионного растрескивания (воздействие специфических сред, уровень допустимых напряжений), в дальнейшем при проектировании конструкций удастся исключить возможность коррозионного растрескивания под напряжением. К сожалению, не все металлические конструкции, испытывающие большие напряжения, проектируются сейчас о учетом возможности растрескивания. [c.29]

Коррозионная усталость проявляется в разнообразных водных средах, в отличие от коррозионного растрескивания, вызываемого определенными, специфичными для каждого металла ионами. Под действием коррозионной усталости происходит разрушение стали в пресной и морской воде, в конденсатах продуктов сгорания, в других распространенных химических средах при этом чем выше скорость общей коррозии, тем быстрее металл разрушается вследствие коррозионной усталости. [c.157]

Стеклоэмали, помимо улучшения внешнего вида, эффективно защищают метал-л от коррозии во многих средах. Можно подобрать такой состав эмали, состоящей в основном из щелочных боросиликатов, что она будет устойчива в сильных кислотах, слабых щелочах или в обеих средах. Высокие защитные свойства эмалей обусловлены их практической непроницаемостью для воды и воздуха даже при довольно длительном контакте и стойкостью при обычных и повышенных температурах. Известно о случаях их применения в катодно защищенных емкостях для горячей воды. Наличие пор в покрытиях допустимо при их использовании совместно с катодной защитой, в противном случае покрьггие должно быть сплошным, причем без единого дефекта. Это означает, что эмалированные емкости для пищевых продуктов и химических производств при эксплуатации не должны иметь трещин или других дефектов. Основными недостатками эмалевых покрытий являются чувствительность к механическим воздействиям и растрескивание при термических ударах. (Повреждения иногда поддаются зачеканиванию золотой или танталовой фольгой.) [c.243]

Некоторые котлы оборудуются индикатором хрупкости, с помощью которого можно непрерывно контролировать качество химической обработки воды, выявляя потенциальную способность воды вызывать коррозионное растрескивание под напряжением (рис. 17.3) [21, 22. Для этого испытывается образец из пластически деформированной котельной стали. Образец находится в напряженном состоянии, которое создается отжимным винтом. Положением винта регулируется слабый ток горячей котловой воды к участку образца, который испытывает наибольшее растягивающее напряжение. На этом же участке вода испаряется. Считается, что котловая вода не вызывает хрупкости стали, если образцы не подвергаются растрескиванию в течение 30-, 60-и 90-дневных испытаний. Проведение таких испытаний является достаточной мерой предосторожности, так как у пластически деформированного образца склонность к растрескиванию более выражена, чем у какого-либо участка котла. Благодаря этому можно при необходимости откорректировать режим подготовки воды, не допуская разрушения котла. [c.282]

В целом экспериментальные данные подтверждают предположение, что межкристаллитная коррозия является следствием наличия в стали специфических примесей, которые концентрируются в области границ зерен при закалке. Степень разрушения зависит от природы химической среды, в которую помещена сталь, однако механизм воздействия среды не ясен. Установлено, что в напряженном состоянии межкристаллитная коррозия сталей в различных средах усиливается, однако наличие напряжений не является обязательным условием для ее протекания. Следовательно, и в этих случаях наблюдаемые разрушения нужно охарактеризовать как межкристаллитную коррозию, а не коррозионное растрескивание под напряжением. [c.309]

Для аппаратов, в которых производится переработка горячих сероводородных и окислительных серосодержащих сред, а также работающих в среде водорода и растворов хлоридов, основными характеристиками, определяющими работоспособность аппарата, становятся физико-химические свойства рабочей среды и металла, степень защищенности аппарата от коррозии, особенно контактирующей с агрессивной средой. Основным видом разрушения таких аппаратов является внутренняя коррозия. В условиях воздействия сероводородсодержащих продуктов имеют место практически все основные виды разрушений локализованной (язвенное, точечное и коррозионное растрескивание) и общей (равномерная и неравномерная) коррозии. Явление повышения коррозионного повреждения металла под действием механических напряжений принято называть механохимическим эффектом (МХЭ). Как будет показано далее в следующем разделе, наиболее сильно МХЭ проявляется в режиме нестационарного нагружения аппарата, которое реализуется в локальных областях перенапряженного металла при повторно-статических нагрузках. [c.276]

Внешняя среда может воздействовать на механические характеристики материала необратимо или обратимо. В последнем случае механические характеристики материала полностью восстанавливаются при удалении действующего на его поверхность вещества. Коррозионное растрескивание под напрял<ением связано с необратимым воздействием химически активной среды и может вызвать переход от пластичного разрушения к хрупкому даже у материалов и сплавов с г. ц. к. решеткой, которые нельзя перевести в хрупкое состоя- ние другими способами. [c.435]

В нефтяной и газовой промьшшенности большое значение имеет борьба с наводороживанием и сульфидным растрескиванием стали. В настоящее время наиболее распространенный метод борьбы, с этим видом коррозии — ингибиторная защита, Однако введение в состав газа и нефти ингибиторов и других химических веществ приводит к серьезным осложнениям при очистке и переработке нефти и газа. В этом [c.190]

Если 20—30 лет тому назад учение о коррозии охватывало преимущественно г роцессы самого окисления металлов, главным образом с водных растворах, то в настоящее время обнаружен целый ряд явлений, когда химическое действие среды сочетается с механическими и другими физическими воздействиями на металл в процесс се его службы, а именно влияние среды на усталостную прочность металла, коррозионное растрескивание, коррозия при ударе струи жидкости и т. д. [9]. [c.31]

В США к каменноугольному дегтю добавляют эпоксидную смолу и покрывают корродируемый участок. Толщина покрытия—до 0,5 мм. Такое покрытие обладает высокой химической стойкостью, стойкостью к растрескиванию и расслаиванию, имеет хорошую адгезию с металлическими поверхностями [12]. [c.50]

Основные факторы, определяющие склонность к коррозионному растрескиванию титановых сплавов в кислотных растворах, —примерно те же, что и при растрескивании в галогенидах. Общепринятой методикой исследования является построение кривых зависимости коэффициента интенсивности напряжений /Су от длительности нагружения т. Правильнее было бы строить эти кривые в "перевернутом" виде —зависимость времени разрушения (в убывающем порядке) от приложенного /Су. В этом случае кривые будут подобны кривым на рис. 22, поэтому в дальнейшем анализ растрескивания дается именно по кривым убывающая длительность разрушения (что прямо зависит от скорости роста трещины) — коэффициент интенсивности напряжений. Такое построение дает большую информацию относительно порогового значения /С , а также физико-химических стадий коррозионного разрушения. [c.49]

Коррозионное растрескивание, вызывающее в пластичном материале хрупкое разрушение при нагружении в агрессивной среде, является процессом многофакторным его действие зависит от условий нагружения и вида агрессивной среды, ряда металлургических факторов (химический состав и структура сплавов). [c.56]

При действии растягивающих напряжений, уровень которых меньше предела текучести титанового сплава при определенной температуре, возникновение дефектов в оксидной пленке возможно лишь в том случае, если толщина оксидного слоя становится больше некоторого критического значения. Чем выше напряжение, тем при меньших толщинах пленки должны возникать в ней дефекты. Вместе с тем чем выше температура, тем быстрее достигается критическая толщина оксидной пленки. После возникновения микроразрушений в оксидном слое возможно протекание электрохимических реакций, близких к реакциям при коррозионном растрескивании в водных растворах, и химических реакциях, возникающих при контакте титана с солями [c.76]

Выше было рассмотрено влияние концентраторов напряжений на усталость сплавов при малоцикловом нагружении. Однако малоцикловая долговечность зависит не только от наличия концентраторов напряжений в значительно большей степени она изменяется в результате совместного влияния коррозионной среды, условий нагружения, состояния металла, концентрации напряжений, внешней поляризации и пр. Действие этих факторов на долговечность сплавов может проявляться по-разному в зависимости от их химического состава, структурного состояния, а также состояния поверхностных слоев металла. Циклическое нагружение в коррозионной среде при большой общности с процессами коррозионного растрескивания имеет свою специфику. [c.113]

Коррозия т. к. — точечная я. к. — яавенная м. к. к. — межкристаллитная к. р. — коррозионное растрескивание Химическая стойкость материалов С — стоек М — малостоек Н — нестоек Агрегатное состояние вещества Т — твердая фаза Ж—жидкая фаза Г — газообразная фаза Физические параметры пл — темлература плавления ки It — температура кипения р — давление [c.5]

По возможности должны быть приняты меры к тому, чтобы получить гомогенную структуру, являющуюся более устойчивой, исключить внутренние напряжения, способствующие разблагораживанию потенциала и коррозионному растрескиванию, не допустить наличия макроскопических трещин, в которых начинается щелевая коррозия, и микротрещин, которые становятся концентраторами напряжений, способствующими коррозионному растрескиванию. Коррозионное растрескивание химической аппаратуры возникает часто и по причине неправильной сборки отдельных элементов. Так, например, автор наблюдал случай, когда дорогой аппарат вышел относительно быстро из строя в результате, казалось бы, такой невинной причины, как неправильное сболчивание двух элементов. В результате неравномерного затягивания болтов создались большие напряжения в одной части аппарата, примыкающей к фланцу, и аппарат под влиянием коррозионной среды растрескался. Чтобы избежать подобных случаев, рекоькндуется усилие затяжки распределить равномерно между всеми болтами, для чего сболчивание производить с помощью моментного ключа, ограничивающего усилие. [c.433]

Медноцинковые сплавы, в зависимости от химического состава и, прежде всего, от содержания цинка, склонны к коррозионному растрескиванию, как в процессе производства, так и в эксплуатационных условиях, под [воздействием некоторых агрессивных сред или [фи хранении и изменении температуры, влажности и дру[[1х факторов. Коррозионное растрескивание всегда связано с наличием в этих сплавах растягивающих напряжений, обус.зовленгилх внутренними напряжениями или прило>1< сннымн извне нагрузками. [c.113]

Было установлено, что основной металл разрушенной трубы по химическому составу соответствовал техническим условиям, однако имел пониженную ударную вязкость (при 0°С — 4,05 кгм/см , а при минус 40°С — 3,3 кгм/см , тогда как техническими условиями регламентируются значения не менее 8 и 3,5 кгм/см соответственно). Металл продольных заводских швов по химическому составу также соответствовал требованиям технических условий, а по механическим свойствам (особенно металл ремонтных швов) имел недопустимо высокое временное сопротивление разрыву (до 750 МПа при максимально допустимых по техническим условиям 690 МПа) и низкую пластичность (относительное удлинение для ремонтных швов составляло 2,9% при минимально допустимых 18%, а ударная вязкость при температурах 0 и минус 40°С — 1,45 и 0,69 кгм/см соответственно. В заводских продольных швах имелось много микропор и мелких шлаковых включений, являющихся источниками зарождения микротрещин, величина которых, однако, соответствовала техническим условиям. Металл поперечного монтажного шва содержал хрома на 0,18% больше верхнего допустимого предела и имел неудовлетворительные характеристики пластичности (ударная вязкость при температуре 0°С — 4,96 кгм/см а при минус 40 С — 1,36 кгм/см ). В связи с повышенной чувствительностью стали 14Г2САФ к перегреву в заводских продольных ремонтных швах и поперечных автоматических монтажных швах присутствовали участки металла с крупными ферритными зернами, а в зоне термического влияния — участки с мартенситной структурой. Эти участки металла имели низкую стойкость к коррозионному растрескиванию. [c.59]

Образцы металла в состоянии поставки, идентичные по химическому составу, термомеханической обработке и механическим свойствам металлу контролируемого аппарата или трубопровода, в среде NA E выдерживают от О до 720 ч при постоянной нагрузке, эквивалентной величине рабочих напряжений, характерных для данной конструкции. При этом в металле накапливаются микроповреждения. Затем образцы дорывают в той же среде при медленном растяжении со скоростью деформирования не более 2-10 с и определяют величину относительного сужения отражающую сопротивляемость стали сероводородному растрескиванию. [c.124]

Один из основных видов коррозионного разрушения газонефтепромыслового оборудовармя — статическая водородная усталость (СВУ), т.е. снижение длительной прочности стали в результате водородного охрупчивания в условиях статического нагружения металла. Предел статической водородной усталости, соответствующий максимальному напряжению, при котором не наблюдается коррозионного растрескивания, зависит от многих взаимосвязанных факторов химического состава, термической обработки и механических свойств стали, уровня приложенных напряжений, количества поглощенного водорода, состояния поверхности и др. Влияние этих факторов не только взаимосвязано, но в некоторых случаях и противоположно. Поэтому нельзя рассматривать предельные напряжения, при которых не происходит сероводородного растрескивания, как абсолютные значения дог скаемыч напряжений. которые могут быть использованы при проектировании оборудования их следует рассматривать как сравнительные величины при сопоставлении стойкости различных металлов. [c.35]

Состав и структура стали оказьтают на стойкость к СВУ гораздо большее влияние, чем на общую коррозию. Существенно влияет на сульфидное растрескивание углерод. С увеличением количества углерода склонность закаленных сталей к сульфидному растрескиванию растет вследствие увеличения внутренних напряжений, прочности стали. Малое количество водорода, проникающего в металл, не может вызвать достаточных для развития трещин локальных пластических деформаций в прочном материале. Считается, что сталь теряет пластичность при окклюзии водорода 7-12 см на 100 г металла. Однако водородное охрупчивание может происходить даже при незначительном количестве поглощенного водорода. Так, для стали марки 4340 (предел прочности 1600 МПа) химический состав следующий. [c.36]

Увеличением содержания какого-либо упрочняющего легирующего компонента можно повысить не только стойкость стали к сероводородному и водородному растрескиванию, но и категорию прочности. Так, сталь марки 12Г2Ф имеет следующий химический состав [c.181]

Таким образом, при термообработке покрытия при температуре 573—1073° К (600—800° С) происходит химическое взаимодействие между различными компонентами покрытия, улучшающее сцепление между его слоями. Термообработка при температуре 1223° К (950° С) приводит к химическому взаимодействию между слоями, причем в покрытии возникают внутренние напря>кения, приводящие в дальнейшем к растрескиванию покрытия. [c.212]

В книге изложены основные закономерности изменения циклической и коррозионной прочности титановых сплавов в зависимости от химического состава, структуры и окружающей среды. Детально рассмотрен процесс коррозионного растрескивания сплавов на основе титана и физическая природа этого явления в различных агрессивных средах. Анализ малоцикловой долговечности проведен на основе исследования процесса микронеоднородности протекания пластической деформации в упруго-пластической области нагружения. Многоцикловая усталость рассмотрена с использованием статистических методов анализа. Особое внимание уделено влиянию различных охрупчивающих факторов, состояния поверхности и коррозионных сред на циклическую долговечность, а также методам повышения циклической прочности. [c.2]

Наиболее важными металлургическими факторами, влияющими на чувствительность титановых сплавов к коррозионному растрескиванию, являются химический состай сплава (включая содержание примесей) фазовый состав сплава, зависящий не только от легирования, но и от конечной термообработки и, наконец, макро- и микроструктура сплава, формирующаяся под воздействием термопластической обработки. [c.38]

Влияние легирования титана на его чувствительность к коррозионному растрескиванию изучено недостаточно, однако на основании известных данных можно сделать ряд важных заключений. Непреложн1 1м фактом является повышение чувствительности титановых сплавов к коррозионному растрескиванию при увеличении содержания в них алюминия. Коррозионное растрескивание в водных растворах галогенидов возникает, если содержание алюминия превышает некоторую критическую концентрацию, разную для различных сплавов. Для бинарнь1х сплавов Т1 —А1 эта величина составляет около 4 %. Большинство исследователей объясняют увеличение чувствительности к коррозионному растрескиванию при высоких содержаниях алюминия в сплаве выделением фазы 02 (Т1з А1). Действительно, создание условий для выделения Ог (низкотемпературный отжиг или старение) приводит к резкому снижению и увеличению скорости распространения трещины при одинаковой интенсивности напряжений. Однако повышенное содержание алюминия приводит к коррозионному растрескиванию и в том случае, когда даже самыми чувствительными методами не удается выявить присутствие 02-фазы. Это можно объяснить тем, что алюминий при неблагоприятных термических воздействиях создает микронеоднородность химического состава а-фазы, задерживает репассивацию из-за увеличения критического тока пассивации титана и вьрзывает его охрупчивание вследствие образования упорядоченных твердых растворов. [c.38]

В рассматриваемых реакциях вследствие пирогидролиза хлористого титана происходит образование соляной кислоты, которая поддерживает в активном состоянии поверхность титана в местах разрушения окисной пленки, способствует процессам локального растворения и насыщения металла водородом. Чем больше химическая гетерогенность металла, тем более интенсивно протекают процессы локального растворения и тем активнее происходит насыщение металла водородом. При этом следует иметь в виду, что склонность к водородной хрупкости при нагружении металла в области температур 250—500°С существенно отличается от хрупкости при 20°С. При температурах горячесолёвого растрескивания выделения гидридов, по-видимому, не происходит из-за очень высокой растворимости водорода в металле, и сами гидриды не могут проявить хрупкость при данных температурах. Водородная хрупкость в этом интервале температур возможна лишь при сравнительно высоких концентрациях водорода как обратимая водородная хрупкость, связанная с повышенной концентрацией водорода на границах зерен. Эта концентрация способствует возникновению локального вязкого течения и соответственно охрупчиванию металла. [c.77]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...