Чувствительность материалов к коррозионному растрескивани

Что касается объекта исследования, то в рамках данной практической задачи речь идет об образце, с помощью которого проверяется чувствительность материалов к коррозионному растрескиванию. Так как коррозионное растрескивание существенно за-252 [c.252]

Высокая коррозионная стойкость сплавов принципиально не исключает возможность появления так называемого коррозионного растрескивания даже в средах, где установлена их высокая коррозионная стойкость. Поэтому коррозионное растрескивание представляет большую опасность. Она заключается в том, что разрушение вязкого в нормальных условиях металла, подверженного одновременно воздействию напряжения и определенной активной среды, происходит хрупко, т.е. без заметных деформаций и при напряжениях, более низких, чем временное сопротивление и даже предел текучести. Этот вид разрушения наиболее характерен для высокопрочных металлических материалов, склонных к пассивации, но находящихся, однако, в условиях, когда пассивное состояние под влиянием агрессивной среды может нарушаться в зоне максимальных напряжений. У титана вследствие высокой устойчивости пассивного состояния и быстрой регенерации во многих средах пассивных оксидных пленок при их механическом повреждении, а также из-за достаточной пластичности чувствительность к коррозионному растрескиванию оказалась во много раз меньше, чем у высокопрочных и нержавеющих сталей, алюминиевых и магниевых сплавов. Но по мере разработки более прочных титановых сплавов и расширения области их применения были установлены случаи явного коррозионного растрескивания и определены многие агрессивные среды, способствующие этому явлению. [c.32]

Несмотря на различную чувствительность материалов к КПН, в настояш,ее время следует считать установленным возможность коррозионного растрескивания для очень многих технических материалов, различие заключается лишь в составе агрессивных сред и в величине действующих растягивающих сил, как внешних, так и внутренних. Можно назвать некоторые виды деталей и материалов, для которых разрушения типа КПН являются характерными. Так, были зарегистрированы случаи коррозионного растрескивания деталей из высокопрочных конструкционных сталей, эксплуатируемых в авиационной и космической технике, например детали шасси самолетов [54]. Отмечалось коррозионное растрескивание стоек шасси, тяг, балок, тележек, опорных цапф и т. д. [c.79]

Кривая, выражающая зависимость времени до разрушения образцов из сплава с концентрацией 7% магния от длительности отжига при температуре 200° С, проходит через минимум [111,211], т. е. режим термической обработки и соответствующая ему структура сплавов существенным образом влияют на интенсивность коррозионного растрескивания. П. Бреннер [111,218] приводит следующий оптимальный режим термической обработки алюминиевых сплавов (с точки зрения чувствительности к коррозионному растрескиванию) нагрев в течение 30 мин при температуре 480° С, затем выдержка в течение 3 мин в соляной ванне при температуре 115° С и охлаждение в воде до температуры 20° С. Медленное охлаждение алюминия, легированного магнием и цинком, увеличивает его стойкость по отношению к коррозионному растрескиванию [111,220]. Сплав алюминия с концентрацией 4,7% магния наиболее чувствителен к коррозионному растрескиванию после отжига при температуре 150° С в течение 168 час [111,221]. В пересыщенных твердых растворах алюминия наличие малых количеств примесей в металле значительно сказывается на чувствительности сплава к коррозии под напряжением [111,218]. Так, сплав алюминия с цинком и магнием, изготовленный из чистых материалов, более чувствителен к коррозионному растрескиванию, чем сплав, содержащий примеси шихтовых материалов. [c.210]

Из-за скопления примесей в участках второго контура с плохой циркуляцией может образоваться щелочная среда. В щелочных растворах с высокой температурой резко возрастает опасность межкристаллитного коррозионного растрескивания под напряжением. Присутствующие в воде примеси и растворенные газы (водород, кислород или аммиак) способствует коррозии. На рис. 26.12 представлены данные, характеризующие чувствительность основных материалов трубопроводов к коррозионному растрескиванию (КР) под напряжением в зависимости от концентрации щелочи. Из трех рассмотренных материалов наибольшей стойкостью к коррозионному растрескиванию обладает сплав инконель 800. Высокую надежность имеют титановые трубопроводы, особенно в агрессивных средах. Широкое внедрение трубопроводов из этого материала сдерживается высокой стоимостью как самого титана, так и изготовления из него изделий. [c.858]

В спецификации на латунную продукцию принято включать пункт, предусматривающий проведение ртутного нитратного испытания [157] (ртутная проба), который должен показать отсутствие в материале чрезмерно высоких остаточных растягивающих напряжений. Однако удовлетворительный результат таких испытаний не гарантирует отсутствие растрескивания в средах, содержащих аммиак. По этой причине были разработаны более направленные испытания, включающие и экспозицию в аммиаке. Стандартизации испытаний на чувствительность к коррозионному растрескиванию под напряжением и установлению их связи с опытом эксплуатации посвящено несколько работ [167]. В ряде других работ [168] описаны практические случаи коррозионного растрескивания, связанные обычно с растягивающими напряжениями, возникающими в процессе эксплуатации. Двумя возможными защитными мерами являются применение покрытий [169] или ингибиторов [170]. [c.106]

Литературные данные, основанные на многих, так называемых критических экспериментах, целью которых являлось показать правомочность механизма, связанного с понижением поверхностной энергии при коррозионном растрескивании, не являются корректными, поскольку результаты испытаний часто можно в одинаковой степени объяснить, исходя из совершенно других механизмов. Типичным примером этого может служить влияние размеров зерен на чувствительность к коррозионному растрескиванию. Часто указывается, что материалы с крупным зерном имеют большую чувствительность к растрескиванию, чем материалы с мелким зерном. Указанную зависимость обычно выражают уравнением Петча, связывающего диаметр зерен / с напряжением Ог, вызывающим коррозионное растрескивание [c.234]

Результаты исследования будут зависеть от природы изучаемой системы, т. е. от таких свойств, как вязкость разрушения исследуемого материала, и от агрессивности используемой коррозионной среды. Результаты испытаний будут также зависеть от жесткости применяемых нагружающих устройств. Если жесткость устройства меньше упругой деформации, которая, по всей вероятности, остается в образце после образования полос Людерса, то коррозионное растрескивание в некоторых случаях может затормозиться, особенно тогда, когда заданные начальные напряжения по своей величине близки к пороговым напряжениям. Следовательно, есть некоторая опасность сопоставлять сопротивление материалов коррозионному растрескиванию по времени до разрушения при одном первоначально заданном уровне напряжений. Таким образом, хотя метод испытаний при постоянной деформации часто используется на практике, однако результаты его могут вводить в заблуждение при оценке материалов. На рис. 5.59 приведены результаты испытаний на чувствительность к растрескиванию образцов, подвергнутых предварительной холодной деформации разной величины. Прн начальных напряжениях 280 и 155 Н/мм образцы распределяются по чувствительности к коррозионному растрескиванию в зависимости от степени деформации в различной последовательности (табл., 5.2). [c.313]

Выбор конструктивных материалов для труб и элементов оборудования определяет чувствительность их к различным видам коррозионных повреждений (коррозионное растрескивание под напряжением, язвенная или общая коррозия, эрозия и т. п.), чувствительность к отдельным химическим примесям в теплоносителе (щелочь, кислород), к коррозионной усталости и т. п. [c.134]

Когда трещина коррозионного растрескивания развивается, в некоторых материалах возникают высокочастотные волны напряжений. Особенно это характерно для высокопрочных сталей, которые чувствительны к растрескиванию под воздействием водорода. Определение акустических сигналов, которые отфильтровываются от фонового шума с низкой амплитудой, является средством изучения распространения [15] трещин. Этот метод требует сложного и относительно дорогого оборудования, однако если его правильно использовать, то с его помощью можно устанавливать различия между механизмами растрескивания, связанными с растворением активных участков и водородным охрупчиванием [16]. [c.320]

Способность металлов к коррозионному растрескиванию под напряжением имеет существенно избирательный характер, т. е. один и тот же материал корродирует в одних средах и не корродирует в других. В Приложении III приведены некоторые пары материал — среда, в которых возникает растрескивание материала под напряжением. Впервые подобная таблица была составлена Джонсоном, использовавшим материалы более 50 публикаций (см. книгу Логана [ 2] )). Чувствительность металлов к коррозионному растрескиванию под напряжением зависит во многих случаях от наличия примесей и от термической обработки материала. Толщина пленок колеблется в пределах 10 — 10 см. Чаще всего встречаются окисные пленки, образующиеся под воздействием кислорода и других окислителей, или же под воздействием электрического тока. Однако могут быть пленки совсем другой химической природы. [c.399]

Объединенный механо-электрохимический механизм. Основная проблема в установлении модели распространения трещины в аустенитных сталях, включающей значительную стадию, связанную с механическим разрушением, состоит в объяснении хрупкого эазрушения пластичных материалов. Предложен ряд моделей, в большинстве которых коррозия приводит к блокированию дислокаций и, следовательно, обусловливает хрупкое разрушение сплавов в условиях, при которых в других случаях будут иметь место пластическая деформация, или блокирование дислокаций понижает энергию, необходимую для разрушения [49, 60—64]. Такие предположения дают удовлетворительные объяснения коротких периодов развития трещин за счет механического разрушения, поскольку распространения трещины на более длинные расстояния не обнаружено [65]. Прямые доказательства разрушения по этому механизму отсутствуют. Большинство наиболее веских доказательств относятся к корреляции между дислокационной структурой (или энергией дефектов упаковки) и чувствительностью к коррозионному растрескиванию. Тем не мепее те же самые дислокационные представления используются для объяснения степени влияния пластической деформации на скорость растворения. [c.258]

Сплавы систем А1—Си и А1—Си—Мц (серия 2000). Эти сплавы принадлежат к группе дисперсионно твердеющих. В естественно состаренном состоянии сплавы обладают высокой чувствительностью к коррозионному растрескиванию. Чувствительность к этому виду коррозии появляется при условии применения низких скоростей закалки, что способствует коррозии по границам зерен ненапряженных образцов, которая, как считают, связана с электрохимическим эффектом — разницей потенциалов между выделениями фазы СиАЬ и зонами, обедненными медью, образующимися в процессе закалки [74]. Поскольку материалы большого сечения не могут быть закалены с высокими скоростями, то, следовательно, эта операция определяет тип полуфабриката (детали), которой может быть изготовлен из каждого конкретного сплава. [c.282]

Однако кроме указанного выше изменения химического состава поверхности, связанного со способом изготовления образцов,, важное значение могут иметь и физические воздействия. Пакстон и Проктер [8] в своем обзоре привели некоторые сведения о влиянии механической обработки и шлифовки на чувствительность к коррозионному растрескиванию. Это влияние обусловлено топографией поверхности и образованием внутренних напряжений в поверхностных слоях образцов. Первое наиболее важно для высокопрочных материалов, чувствительных к надрезу напряжения сжатия, возникающие в поверхностных слоях, по-видимому, оказывают обычный эффект,, способствуя торможению или предотвращению растрескивания. [c.317]

Термообработка может также влиять на уровень и распределение внутренних напряжений. Внутренние напряжения можно снять путем соответствующего отжига, который устраняет и чувствительность к коррозионному растрескиванию, Прн изучении возможности применення материалов в сре- [c.541]

В ряде случаев легирование марганцем, ванадием, железом, как и хромом, повышает стойкость сплавов к коррозионному растрескиванию [178—180]. Состав ряда сплавов, обладающих зысокой стойкостью к коррозионному растрескиванию, приводится в табл. 20. Малые количества примесей влияют на склонность сплавов к коррозионному растрескиванию. Так, сплавы алюминия с магнием и цинком, изготовленные из чистых материалов более чувствительны к коррозионному растрескива- [c.88]

Сопротивление или чувствительность к КР оценивают временем до разрушения образцов, испытываемых при постоянной деформации или постоянной осевой нагрузке. При обоих видах нагружения напряжение в образцах составляет 0,75 или 0,9СТо,а (технического предела текучести). Для группы из 3—10 одинаковых образцов указывают минимальное, максимальное и среднее время до разрушения. Коррозионным растрескиванием называется разрушение при одновременном действии на образец растягивающих напряжений и агрессивной внешней среды с тем уточнением, что действие названных факторов осуществляется параллельно в течение всего времени испытания. Разрушение как результат их последовательного действия, например потеря несущей способности материалом вследствие общей, питтинговой или межкристаллитной коррозии и долом при нагрузке, вызывающей в расчете на исходное сечение образца напряжение меньшее, чем (Тв или СТо 2, к КР не относится. [c.232]

При изготовлении деталей из некоторых видов пластмасс приходится сталкиваться с неприятным явлением, получившим название коррозионного растрескивания. Оно связано с возникновением растягивающих напряжений в материале, зависящих от свойств материала или технологии изготовления детали, например полистирол и полиметилметакрилат весьма чувствительны к растягивающим напряжениям. Аморфные вещества такого рода показывают лишь незначительное удлине< ние при испытании на разрыв и очень чувствительны к надрезу, В нагретом состоянии они пластичны, из них можно формовать изделия, но свойства после такого деформирования в разных направлениях оказываются различными в направлении вытяжки прочность материала повышается, а в перпендикулярном направлении понижается. Различия в прочности часто наблюдаются у фасонных деталей, изготовленных литьем под давлением. Они то и являются главной причиной коррозионного растрескивания. Это явление в ряде случаев удается предотвратить созданием сжимающих напряжений либо путем снятия напряжений нагревом детали до температур, близких к точке размягчения или плавления. Такой термической обработке подвергают фасонные детали, изготовляемые литьем под давлением или глубокой вытяжкой из плит. Предотвратить коррозионное растрескивание можно также путем повышения пластичности материала химическим путем — сополимеризацией с веществами, сообщающими вязкость материалу, например снизить хрупкость полистирола и полиметилакрилата можно сополимеризацией их с акрилнитрилом. [c.65]

Хотя количество коррозионных сред, стимулирующих коррозионное растрескивание, продолжает увеличиваться, общее представление о специфичности раствора сохраняется в том смысле, что не все корроизонные среды инициируют или поддерживают кор-)Озионное растрескивание во всех сплавах. Несмотря на то, что коррозионная среда неизбежно всегда будет одним из переменных факторов, учитываемых при оценке материалов в испытаниях на коррозионное раст-трескивание, некоторые растворы (вследствие их широкого использования в течение многих лет) становятся стандартными . Например, при сравнительной оценке влияния металлургических факторов на чувствительность к растрескиванию широко используют кипящие растворы М С1г для нержа- [c.320]

Из уравнения (5.15) следует, что величина Ki для хрупкого разрушения зависит от поверхности энергии у поверхностей разрушения. Если адсорбция на этих поверхностях понижает их энергию, то Кю соответственно понижается, приближаясь к величине Kis , и разрушение происходит гораздо легче. Высокопрочные материалы чувствительны к растрескиванию в напряженном состоянии в коррозионной среде под действием катодного тока, когда на катоде вы- [c.310]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...