Коррозионное растрескивание при циклическом нагружении (коррозионная усталость)

Сейчас хорошо установлено, что не деформируемые пластически материалы не обнаруживают усталости обычного типа, свойственной металлам. Они подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением в некоторой агрессивной среде, при котором может происходить рост трещины во времени при постоянном номинальном приложенном напряжении (см., например, [39]). Когда такие материалы подвергаются циклическому нагружению, распространение трещины в условиях коррозионного растрескивания происходит ступенчато в течение растяжения каждого цикла напряжения. Разброс при этом типе разрушения может быть вызван начальным распределением поверхностных дефектов, определяющих прочность хрупких материалов, что было обсуждено в разд. II, или развитием коррозионных ямок на поверхности около неоднородностей, таких, как включения и т. д. [c.175]

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]

Коррозионное растрескивание при циклическом нагружении (коррозионная усталость) [c.74]

Коррозионная усталость, также как и коррозионное растрескивание сталей, является одним из видов разрушений, происходящих при коррозии под напряжением. Коррозионная усталость проявляется при одновременном воздействии на металл коррозионной среды и циклических напряжений и имеет свои особенности, отличающие ее от коррозионного растрескивания. Одна из таких важных особенностей заключается в том, что механический фактор, оказывает при коррозионной усталости более сильное влияние чем при растрескивании. Так, при статическом нагружении металлов ниже предела прочности на разрыв в корро-зионно-инертной среде разрушения не происходит при циклическом нагружении металлов в аналогичных условиях разрушение происходит и именуется усталостью на воздухе. [1091. Коррозионная усталость сталей существенно отличается от усталости на воздухе, в инертных средах или от коррозионного растрескивания. Различие заключается в отсутствии истинного предела усталостной прочности, имеющего место для большинства металлов при испытаниях на воздухе, а также в связи между механическими характеристиками при статическом и циклическом нагружении на воздухе и условным пределом коррозионной усталости, меньшая чувствительность коррозионной усталости к концентраторам напряжений специфический характер разрушения, характеризуемый множеством трещин. [c.76]

Насколько известно, чугун не склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением, хотя и высказывалось предположение, что это может произойти с высокопрочным чугуном в сильных растворах едких щелочей [21]. Под действием циклических напряжений чугун подвергается коррозионной усталости. Некоторые данные об этом явлении представлены в работе Коллинза и Смита [22], но более широкие исследования проведены Палмером [23]. Сама природа явления такова, что трудно дать абсолютную оценку стойкости к коррозионной усталости, поскольку результат зависит от продолжительности испытаний, частоты изменения напряжения, а также от агрессивности среды. Палмер испытывал образцы в усталостной маните Велера в брызгах обессоленной воды, 3%-ного раствора хлористого натрия, а также обессоленной воды, содержащей различные ингибиторы. Частота нагружения составляла около 3000 цикло/мин, а продолжительность испытаний 50 или 100 миллионов циклов. Результаты, полученные для неингибированных растворов, предоставлены в табл. 1.30. [c.59]

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]

Подробно представлены материалы по зарождению и развитию макродефектности в металлах в условиях статического и циклического нагружения. Приведены структурные, механические и фрактографические признаки зарождения и развития трещин мало- и много цикловой усталости, коррозионно-усталостного разрушения, водородного растрескивания, коррозионного растрескивания под напряжением, сульфидного растрескивания, стресс-коррозии, межкристаллитной коррозии, щелочного и хлоридпого растрескивания, ползучести и др. Кратко изложены сведения по оценке и определению склонности элементов конструкций к хрупкому разрушению. [c.2]

Пароводяная коррозия, очевидно, протекает в условиях обычной, многоцикловой усталости, при более высокой частоте, но меньшей амплитуде циклического нагружения, например за счет флуктуаций топочного факела пли гидродинамических нульсаци среды, но без явной дестабилизации пузырькового кииения с переходом в нестабильный пленочный режим. По аналогии с котлами СКД флуктуации топочного факела здесь можно рассматривать как гармоники с периодом от 2 до 20 с при амплитуде 10—40 С [79], Очевидно, аналогичное термоциклическое нагружение может протекать и в условиях случайных пульсаций температур [84], В этих условиях с учетом меньшей в сравнении с водородной атакой иптепсквпостн образования и скорости диффузии водорода в металл окисная пленка выполняет защитные функции определенное время (число циклов), прежде чем будет исчерпана ее усталостная прочность. Затем происходит повреждение существующего и образование нового окисного слоя, так что очаг коррозионного поражения оказывается заполненным слоистым магнетитом. Пароводяная коррозия может перейти в водородное охрупчивание металла Екранной трубы при совместном или раздельном действии таких факторов, как снижение частоты и повышение амплитуды термоциклического нагружения. Другая возможность такого перехода—повыщение температуры локального участка трубы под многослойным магнетитом, его растрескивание, непосредственный контакт среды со сталью, развитие водородной атаки (см. 2.3). В результате получается комбинированный характер повреждения со стороны внутренней поверхности — от пароводяной коррозии, в оставшейся части стенки трубы — хрупкий долом. [c.90]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...