Горячесолевое растрескивание

Растрескивание титановых сплавов под напряжением под споем соли при повышенных температурах называют солевой коррозией. Это явление в 1955 г-открыл Бауэр. Сущность процесса сводится к тому, что на поверхности напряженных образцов, контактирующих с сопью при температурах более 250°С, возникают трещины, кoтopьJe значительно сокращают долговечность образца при данном напряжении или уменьшают его пластичность при последующем испытании на разрыв. В настоящее время горячесолевое растрескивание достаточно хорошо изучено в лабораторных условиях [12]. Однако многие вопросы не выяснены. В частности, в практике применения титановых сплавов прямых катастрофических фактов солевой коррозии не наблюдается, хотя условия, которые могут привести к горячесолевому растрескиванию, типичны для многих узлов современных авиационных [c.42]

В настоящее время выявлены основные факторы, влияющие на горячесолевое растрескивание титановых сплавов (21, 44—46 и др.]. К ним относятся а) факторы внешней среды —состав соли, температура испь1тания, уровень растягивающих напряжений, наличие окисляющей среды (воздух и влага), цикличность или непрерывность условий нагружения и действия соли 6) факторы материала — состав и структурное состояние сплава (его термомеханическая предыстория и конечная термообработка), состояние поверхности (особенно характер оксидных пленок и диффузионных окисленных поверхностных слоев). [c.43]

Экспериментально установлено, что развитие трещин при горячесолевом растрескивании происходит с более низкими скоростями, чем при коррозионном pia Tpe-скивэнии в водных растворах галогенидов (почти на 5 порядков) при одинаковых коэффициентах интенсивности напряжений. Поэтому одним из важных факторов выявления склонности к горячесолевому растрескиванию является правильный выбор скорости растяжения образцов. [c.43]

Не менее важны параметры периодичности нагрева и нагружения металла. В литературе опубликовань противоречивые данные по этому вопросу. Тем не менее, точно установлено, что периодическая разгрузка со снижением температуры резко увеличивает стойкость титановых сплавов к горячесолевому растрескиванию, а в [c.43]

Склонность титановых сплавов к горячесолевому растрескиванию обычно определяют двумя путями а) устанавливают длительность до разрушения (или пороговые напряжения при заданной базе длительности нагружения) напряженных при данной температуре образцов, покрытых тонким слоем соли, б) определяют механические свойства образцов при 20 С после их длительного (100 — 1000 ч) нагружения при повышенных (250 — 500 0 температурах. В первом случае наблюдается прямое коррозионное растрескивание, во втором— влияние солевой коррозии на пластичность и прочность. > [c.44]

Таблица 6. Влияние алюминия на горячесолевое растрескивание сплавов [ 45)

Сплавы с однофазной а-структурой (включая псевдбчи-структуру) более склонны к горячесолевому растрескиванию, чем (о-г -сплавы. В то же время переход к однофазной 3-структуре вновь сопровождается усилением растрескивания. [c.46]

Многие данные по влиянию термопластической и термической обработок на горячесолевое растрескивание противоречивы, особенно если сопоставляются различные сплавы. Однако для каждого сплава, несомненно, ь10жно подобрать режимы пластической и термической обработок, при которых горячесолевое растрескивание будет минимально или полностью отсутствовать. [c.46]

Учитывая изложенное, рассмотрим основные способы, позволяющие исключить горячесолевое растрескивание титановых сплавов. [c.47]

Установлено резкое повышение стойкости к горячесолевому растрескиванию после поверхностной пластической обработки (ППД). Уже после обычной пескоструйной обработки стойкость при 315°С составляет более 1000 ч. Лучшие результаты получаются при гидродробеструйной обработке с последующей галтовкой для сглаживания поверхности. [c.47]

Учитывая инкубационные периоды развития горячесолевого растрескивания и большое значение перерывов в нагружении и нагреве, при эксплуатации титановых деталей или конструкций следует проводить периодический контроль состояния их поверхности и принимать необходимые меры при появлении мелких трещин или глубоких язв [ 12]. [c.47]

Процессом, аналогичным горячесолевомУ растрескиванию, является коррозионное растрескивание в расплавленных солях. Немногочисленные исследования этого вида растрескивания проведены главным образом на эвтектических смесях Li I, КС1, LiBr, КВг, KNOз и других солях щелочных и щелочноземельных металлов, а также А1, 2п и Мп, т.е. металлов, ионы которых стоят левее в ряду активности, чем ионы титана. Растрескивание четко выявляется при температурах ниже 460°С, когда не накладываются явления структурных изменений в сплавах, а также сильная коррозия поверхности. [c.47]

Вопросам горячесолевого растрескивания посвящены многие десятки работ советских и зарубежных исследователей. Однако до сих пор не предложено рациональной гипотезы, объясняющей механизм горячесолевой коррозии. Более того, не установлены даже коррозионные реакции, способствующие зарождению разрушения. [c.73]

При рассмотрении возможного механизма горячесолевого растрескивания следует учитывать следующие характерные черты этого явления, во многом отличающегося от растрескивания в водных растворах галогенидов [c.73]

Наиболее склонны к горячесолевому растрескиванию аюплавы титана с высоким содержанием алюминия и циркония. /3-сплавы титана, показавшие высокую чувствительность к растрескиванию в водных растворах галогенидов, прюявили высокую чувствительность и к горячесолевому растрескиванию (например, 3 % А1 — 11 % Сг—13 % V). [c.74]

С учетом изложенного авторами выдвинуто следующее представление о природе возникновения горячесолевого растрескивания. [c.76]

Исследования показали, что едкий натр не оказывает влияния на процесс горячесолевого растрескивания. Выделяющиеся же горячие пары хлористого водорода при попадании в трещину могут инициировать этот процесс. [c.76]

Рассмотрим, как мОжно объяснить с позиций предложенной гипотезы отличительные особенности горячесолевого растрескивания. [c.77]

Усиление склонности к растрескиванию при повышении содержания алюминия в сплаве ранее объясняли возникновением в структуре металла концентрационных неоднородностей, имеющих иной, чем у матрицы, электрохимический потенциал. Однако имеется и другой аспект влияния алюминия, который более приемлем при горячесолевом растрескивании он связан с изменением структуры оксидных пленок, как известно, оксиды титана имеют существенно больший удельный объем и меньший коэффициент линейного расширения, чем титан. При наличии когерентной связи оксидов с титаном в пленке возникают напряжения сжатия, а в зоне перехода от оксидов к основному металлу — напряжения растяжения. Возникновение разрушений в пленке в этих условиях зависит [c.77]

Введение в сплав ванадия и попадание атомов ванадия в состав пленок приводят к еще большему эффекту структурной напряженности, поскольку оксиды ванадия имеют удельный объем, в 3 раза больший, чем диоксид титана. Этим, по-видимому, объясняется достаточно высокая чувствительность сплаве Т)-6%А1-4% /к появлению трещин при горячесолевом растрескивании. Наоборот, покрытие сплавов никелем снижает склонность к горячесолевому растрескиванию, что связано, по-видимому, с несколько меньшим удельным объемом оксида никеля по сравнению с диоксидом титана. [c.78]

Горячесолевое растрескивание. Примером коррозионного растрескивания под напряжением титановых сплавов в чистом виде является горячесолевое растрескивание. Сущность этого явления сводится к тому, что на поверхности напряженных образцов, контактирующей с сухой солью при температурах более 250° С, возникают трещины, что приводит к значительному уменьшению долговечности под напряжением. [c.41]

Условия, которые могут привести к горячесолевому растрескиванию, наблюдаются для многих узлов современных авиационных двигателей, работающих при достаточно высоких температурах и напряжениях, во время полетов над океаном, когда на конструкциях откладывается налет солей. Особенно жесткие условия могут быть созданы в судовых газотурбинных двигателях, работающих в условиях влажного морского воздуха, насыщенного морскими солями. [c.41]

Установлено, что основной компонент, необходимый для поддержания коррозионного процесса — кислород в виде окисла, либо в виде газа. Кроме того, увеличивающим склонность к коррозии фактором является наличие влаги в воздухе. В работе [133] определен круг титановых сплавов, подверженных и не подверженных горячесолевому растрескиванию. [c.42]

Стойкость сплавов против горячесолевого растрескивания может быть существенно повышена за счет поверхностного упрочнения деталей методом дробеструйной обработки или же использования плакирования. Практика показала, что в современной авиации многие узлы двигателя работают при достаточно высоких [c.42]

Особый вид коррозии титана—солевая коррозия, проявляющаяся в том, что под действием напряжений в месте контакта соли с титановым сплавом возникают трещины, которые постепенно распространяются в глубь металла, обычно вдоль границ зерен, приводя к преждевременному разрушению. Это растрескивание наблюдается при температурах примерно от 250 до 550°С, т. е. в том температурном интервале, в котором применение титановых сплавов наиболее целесообразно. Технически чистый титан не склонен к горячесолевому растрескиванию. Склонность к солевой коррозии усиливается с повышением содержания алюминия. Резкий переход от вязкого разрушения к хрупкому происходит, когда содержание алк>миния в о-сплавах увеличивается с 4 до 6% [41]. Специальная термическая обработка, в основном закалка из а- или (а-НР)-области, может существенно повышать стойкость сплава против горячесолевого растрескивания. [c.20]

Таким образом, предложенная гипотеза механизма горячесолезого растрескивания позволяет не только объяснить особенности протекания этого вида разрушения, но и прогнозировать оптимальные направления легирования, термической обработки сплавов и обработки их поверхности, обеспечивающие повышение сопротивляемости горячесолевой коррозии. [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...