Изломы при коррозионном растрескивании

ИЗЛОМЫ ПРИ КОРРОЗИОННОМ РАСТРЕСКИВАНИИ [c.70]

Высокочистый газообразный водород может вызывать рост трещины во многих титановых сплавах, приводя к изломам, очень похожим по своему характеру на изломы при коррозионном растрескивании в водных средах. [c.197]

Изложенные выше данные позволяют достаточно точно и подробно оценить условия образования трещины при коррозионном растрескивании. Вместе с тем эти факторы еще не полностью раскрывают природу развития трещины. При анализе ее развития следует обращать внимание на особенности вида излома. Поверхность излома коррозионного растрескивания всегда темная, похожая на поверхность излома замедленного разрушения псевдо-а-титановых сплавов, имеющих повышенное содержание водорода. Как известно, в таких сплавах под действием напряжений или в результате пластических деформаций может происходить в определенном временном интервале распад пересыщенной водородом а-фазы с выделением мелкодисперсных гидридов (необратимая водородная хрупкость II рода). Темный цвет поверхности излома, видимо, связан в этом случае также с наличием на поверхности излома гидридов [c.63]

Как и при коррозионном растрескивании в водных растворах, в изломе наблюдаются ручьевые узоры, связанные с протеканием туннельной [c.80]

Опыты на сжатие показали, что при сжимающих напряжениях трещины не образуются. Результаты испытания образцов на растяжение и кручение показали, что при напряжениях ниже определенного уровня, даже при значительной продолжительности испытания, разрушение не наступает. Было показано, что при коррозионном растрескивании применима I теория прочности, подтверждением чего является характер трещин и вид излома (отрыв). [c.155]

Характер разрушения — пластичное или хрупкое при однократном нагружении, усталостное, от длительного действия статической нагрузки и т. д. В некоторых случаях только анализ излома не дает однозначного ответа на вопрос о характере разрушения, например, не всегда удается отличить изломы замедленного разрушения от хрупких однократных или изломов коррозионного растрескивания. В таких случаях другие данные (об условиях службы, условиях обнаружения разрушения (трещины), металлографическое исследование и т. д.) позволяют с большей определенностью отнести излом к тому или другому виду. Однако и в этих случаях на долю анализа излома остается задача выявления и уточнения различных обстоятельств разрушения и способствующих разрушению факторов. [c.173]

Испытания циркониевых труб в среде иода при активном растяжении, а также электронно-микроскопические исследования поверхностей изломов показали, что формирование преимущественной ориентации базисных плоскостей параллельно оси нагружения приводит к понижению чувствительности материала к хрупкому разрушению, связанному с коррозионным растрескиванием. Наблюдаемый эффект усиливается при двухосном напряженном состоянии. [c.97]

Склонность к коррозионному растрескиванию стимулируется анодной поляризацией, тогда как незначительная катодная поляризация в пределах области пассивности является защитной [220]. При потенциалах поляризации, отрицательнее тех, при которых сохраняется пассивное состояние, имеет место также коррозионное растрескивание. В этом случае проявляется водородное охрупчивание металла. При этом изломы стали обнаруживают хрупкое строение и продукты коррозии на них отсутствуют. Для сравнения отметим, что на поверхностях изломов образцов при анодной поляризации наблюдаются отложения продуктов коррозии. [c.351]

Результаты гидравлических испытаний показали, что эталонные трубы, не подвергавшиеся воздействию коррозионной среды, разрушаются при увеличении объема на 14—16 %. Трубы с высокой степенью водородного растрескивания разрушаются при величине давления, чуть превышающем давление, вызывающем напряжения текучести, показывая при этом незначительное увеличение объема расширения труб. Эталонные трубы разрушались пластично, а трубы, подвергнутые предварительному наводороживанию, даже стойкие к HI , имели в изломе чешуйки ("рыбьи глаза"). Чешуйки не наблюдались в трубах, подвергнутых наводороживанию с последующим 5-часовым отжигом при 625 °С. [c.116]

Коррозионно-усталостное разрушение, как правило, вызывается определенными компонентами окружающей среды, которые практически не оказывают значительного влияния на общую коррозию. Для коррозионно-усталостного разрущения характерно наличие большого количества трещин наряду с основной трещиной, по которой произошло разрушение. Если схема напряженного состояния одноосная, то трещины располагаются параллельно друг другу в плоскости, перпендикулярной направлению действия напряжений. При кручении группа трещин исходит из одной точки. Они часто имеют форму перекрестий или звезд, расположенных приблизительно под углом 45° к оси кручения. При растрескивании труб, обусловленном действием термических напряжений, наблюдают параллельные периферические трещины, причем часто проявляется вторая система трещин под большими углами к первым, т. е. расположенными параллельно приложенным напряжениям (рис. 5.46). Иногда из трещины выделяются продукты коррозии и обычно гладкие участки поверхностей излома покрыты [c.292]

К разрушениям в СЬ и НС1, о которых упоминалось выше, следует также добавить растрескивание, которое происходит в газообразном водороде. Нагруженные образцы сплава Ti—А1 при бомбардировке протонами низкой энергии разрушались таким же образом, как и при высокотемпературном раг-трескивании в солях [9]. Другие исследования показывают, что газообразный водород может вызывать слабый рост трещин во многих титановых сплавах, приводя к изломам, очень похожим по своему характеру на изломы при коррозионном растрескивании в водных средах [39]. [c.278]

СТО сквозное коррозионное поражение в виде язв без участков долома. Коррозионное растрескивание возможно даже при отсутствии макроскопических дефектов или концетраторов напряжений, например, в средах, содержащих влажный сероводород. Разрушение при коррозионном растрескивании, как правило, хрупкое. В сварных соединениях в большинстве случаев коррозионное растрескивание инициируется в местах перехода от металла шва к основному металлу. Особенностью разрушений при коррозионно-механическом воздействии является наличие на изломах продуктов коррозии, большого количества коррозионных поражений, ветвление трещин и др. [c.120]

Б - зона механического допыва В - зона столбчатых кристаллов шва Г - зона роста трещины при коррозионном растрескивании I - кристаллич1гость в изломе 2 - плоскость среза [c.30]

В. Ф. Щербинин проанализировал фазовый состав продуктов коррозии, образовавшихся при механическом повреждении защитной оксидной пленки в нейтральном 3 %-ном растворе Ыа01. Оказалось, что продукты коррозии состоят на 50 % из чистого гидрида титана. Таким образом, и на поверхности излома коррозионного растрескивания, по всей вероятности, находятся гидриды титана, придающие ей темный цвет. О появлении гидридов может свидетельствовать и характер развития трещины при статическом и циклическом нагружениях. Измерение электрохимического потенциала при коррозионном растрескивании сплава ВТ5-1 показало, что трещина распространяется скачками и по мере ее углубления и интенсификации процесса коррозионного растрескивания частота скачков потенциала увеличивается. О прерывистом характере развития трещин при коррозионном растрескивании свидетельствует и анализ акустического спектра образца при разрушении. Если в самой начальной стадии роста трещин сигналы акустической эмиссии не регистрируются, то по мере удлинения трещины появляется скачкообразно нарастающее количество сигналов акустических импульсов. [c.64]

Повреждения при усталости и коррозионной усталости имеют характц) хрупких изломов (см. рис. 35), кок и при коррозионном растрескивании под напряжением. На повфхности излома часто можно различить точку, с которой началось растрескивание, и несколько кривых линий, показывающих, как распространялся фронт растрескивания (рис. 42). [c.38]

В "высокочистых металлах, например в алюминии, даже при высоких температурах происходит заметное смещение по границам зерен, поэтому наблюдается только транскристаллитное разрушение. Во многих металлах и сплавах, содержащих незначительные количества примесей, в результате ползучести происходит межзеренное разрушение. На рис. 3.15 показаны интеркристаллитный и транскристаллитный изломы стали 18Сг— 8Ni при ползучести (650 °С). В отличие от вязкого транскристаллитного интеркристаллитный излом является хрупким, подобным излому, возникающему при коррозионном растрескивании под напряжением. Хорошо известно, что если происходит интеркристаллитное разрушение, то удлинение и сужение после разрушения падают. Известно также, что при ползучести при высоких температурах и низких скоростях деформации или низких напряжениях легко возникает интеркристаллитное разрушение. [c.83]

Фрактографические исследования а-сплава Ti — 5% Al — 2,5% Sn показали, что поверхность излома после коррозионного растрескивания в метанольном растворе НС1 имеет такой же вид, как и после растрескивания в водном растворе Na l. Такие же наблюдения были сделаны и при исследовании а+ -сплава Ti — 8% Al—1%Мо—1%V. В обоих типах растворов поверхность трещины близка к гексагональной базисной плоскости 0001 а-кристаллитов. В обоих случаях распространение трещин тормозится р-зернами. С одной стороны, для коррозионного растрескивания в метанольном растворе соляной кислоты требуются меньшие локальные концентрации напряжений, чем в водном растворе хлористого натрия, но, с другой стороны, распространение трещин в метанольных растворах происходит медленней, чем в водных. [c.175]

Положительные эффекты при сварке с РТЦ проявляются и по интехральным показателям сопротивления коррозионномеханическому разрушению (рис. 3.12). При фиксированном номинальном напряжении долговечность сварных соединений, выполненных с принудительным охлаждением, примерно в 2-3 раза превышает долговечность сварных соединеш1Й, выполненных с предварительным нагревом. Образцы с поперечным швом в случае сварки с подогревом (см. рис. 3.12, а -линия 1) разрушаются преимущественно по линии сплавления с характерным для коррозионного растрескивания хрупким изломом, а при сварке с охлаждением (рис. 3.12, а - линия 2) по металлу шва, и разрушение вязкое. В образцах с продольным швом (см. рис. 3.12, б) разрушение начинается с участков подкалки Чем больше (сварка с подогревом на [c.153]

Мо с изменением концентрации раствора от дистиллированной воды до 3,5 % МаС1 уменьшился от 22—24 до 14—22 МПал/ а скорость развития трещины увеличилась от 2 10" до 2-10 см/с. Разрушение в дистиллированной воде указывает на то, что необходимость для коррозионного растрескивания концентрации ионов галогенидов очень малы. В то же время отсутствие непосредственного погружения в злектролит не вызывает коррозионной чувствительности. Так, не установлено коррозионное растрескивание при испытании во влажном воздухе кривые распространения трещины (в координатах qv-Kj) в сухом аргоне и влажном воздухе, а также фрактографии излома были близки [ 23]. [c.35]

Помимо указанных предлагается различать еще такие механизмы разрушения, как водородное растрескивание, коррозионное растрескивание под напряжением, под действием жидких металлов [78]. Однако целесообразность выделения этих видов нагружения в особую группу по механизму разрушения из-за отсутствия специфических микрофрактографических признаков не является очевидной. Например, при водородном растрескивании разрушение может проходить с формированием фасеток квазиотрыва, аналогичных получаемым при хрупком разрушении под действием других факторов, или по границам зерен. При водородном растрескивании закаленной и отпущенной стали AISI 4340 характер межзеренного излома аналогичен излому этой стали в условиях коррозии под напряжением [78]. [c.19]

В большинстве случаев начальная зона разрушения имеет явно выраженное зернистое строение, отражая межзеренный характер разрушения. В ряде случаев бывает трудно различить изломы замедленного разрушения и коррозионного растрескивания. Одним из признаков, помогающих классифицировать разрушение, является то, что "на изломах КПН при средах с высокой агрессивностью, так же как на изломах высокотемпературного длительного нагружения, отсутствует, как правило, перпо- [c.76]

При разрушении от коррозионной усталости вначале образуются очаги шррозии, от них развиваются трещины, после заполнемия которых продуктами коррозии происходит коррозионное растрескивание или коррозионно-усталостное разрушение. Рядом с изломом обычно можнО выявить сетку корроз ионно-усталостных трещин. [c.20]

По данным фрактографического анализа изломов повышение склонности к коррозионному растрескиванию под напряжением исследованных выше сталей сопровождается увеличением в зоне стабильного роста треш ины доли поверхности разрушения излома, формирующейся по механизму квазискола и межкристаллитного разрушения [192]. Довольно часто очаг зарождения треш,ины располагается на некотором расстоянии (0,1-0,3 мм) от основания надреза, что указывает на механизм водородного охрупчивания r-Mo-V- сталей при испытании на коррозионное растрескивание. [c.311]

Анализ изломов образцов с V-образным надрезом из r-Si-Mo-, r-Ni-Mo-V-, r-Ni-Mo-V-Ti-B-, r-Mo-Ti-B-, r-Мо-сталей, испытанных на коррозионое растрескивание, показывает, что, когда очаги зарождения трещины обнаружить удается (этому препятствуют продукты коррозии), более чем в 50% случаев они расположены на некотором расстоянии от поверхности. Кольцевые зоны среза (сдвига) отделяют место зарождения трещины от основания надреза. При водородном охрупчивании облегчается зарождение трещины на некотором удалении от поверхности, где создается трехосное напряженное состояние. Следовательно, по крайней мере, в части образцов трещины зарождаются по механизму водородного охрупчивания. [c.313]

Для явления коррозионного растрескивания нержавеющих сталей под напряжением в хлоридсодержащей среде характерно развитие разрушения по механизму хрупкого транскристаллитного скола. Такая картина разрушения отмечена [213] при изучении стали 12Х18Н10Т после испытания на коррозионное растрескивание в кипящем 30% -ном водном растворе Mg l2. При снижении уровня растягивающих напряжений с 0,7 до 0,2 g в изломе значительно возрастает доля фасеток хрупкого транскристаллитного скола с сеткой вторичных трещин. Фасетки скола имеют характерный для металлов с ОЦК решеткой ручьистый узор. [c.339]

Хотя разрушение в системе железо (мягкие стали) — нитраты рассматривается часто как типичный пример коррозионного растрескивания. Связанного с "заранее Существующими путями межзеренного растрескивания" [197, 198], и за решающий фактор принимается скорость анодного растворения границ, полученные результаты вместе с характерным рельефом "щелей" и "канавок", обнаруженным на изломе в [205]. .позволяют предполагать, что и здесь скорость зарождения и развития трещин определяется соотношением скоростей растворения и репассивации образованных при деформации ступенек поверхности. При этом конкуренция фосфора и углерода на границах зерен .железа (играющая важнейшую роль в явлении отпускной хрупкости) вместе с влиянием этих примесейчна свойства пассивирующих пленок в значительной степени определяет восприимчивость Сплавов Ре — Р — С к межзеренному коррозионному растрескиванию. [c.170]

Промышленные титановые и все другие сплавы растрескиваются в бурой дымящейся HNO3, содержащей 20% NO2. При исключении NO2 коррозионное растрескивание наблюдается только для некоторых сплавов, а добавка 2% Н2О устраняет растрескивание полностью [1]. В расплавленных солях, содержащих галоидные соединения, также наблюдается коррозионное растрескивание [36]. Смеси хлоридов и бромидов при 350° С вызывают как межкристаллитное, так и транскрнсталлитное растрескивание с максимально высокими скоростями (7 мм/с). Растрескивание в сильной степени зависит как от температуры, так и от количества присутствующих галоидных соединений. Как установлено, в ряде жидких металлов происходит охрупчивание некоторых титановых сплавов. Например, в ртути сплав Ti—8А1—1Мо—IV подвержен межкристаллитному и транскристаллитному разрушению [36] с высокими скоростями (10 см/с). Термическая обработка оказывает аналогичное влияние на коррозионное поведение титановых сплавов, как в водных, так и метанольных растворах. Некоторые сплавы ох-рупчиваются в расплавленном кадмии и цинке. Весьма интересно охрупчивание металла— основы, обнаруженное на деталях из титанового сплава, покрытого кадмием, серебром и цинком [37, 38]. Сообщается о разрушении в процессе эксплуатации крепежных деталей (винты, болты, гайки) из сплава Ti—6А1—4V, гальванически покрытых кадмием [35]. Растрескивание этого сплава и сплава Ti—8А1—1Мо—IV воспроизведено в лабораторных испытаниях на образцах с гальваническим покрытием в области температур 38—316° С [38]. Механизм этого разрушения не установлен, однако кадмий обнаружили на поверхности излома. По-видимому, процесс растрескивания подобен разрушению за счет охрупчивания, происходящего в жидком металле. Как полагают, в данном случае водород не [c.277]

В количественном отношении химическое или электрохимическое разрушение металла, требующееся для того, чтобы вместо скольжения внутри зерен происходило межкристаллитное разрушение, не должно быть большим. Фармери [19], изучая коррозионное растрескивание алюминиевых сплавов, содержавших 7% магния или 4% меди, подвергал их такой термической обработке, в результате которой в них появлялась склонность к межкристаллитной коррозии он обнаружил, что при напряжениях значительно ниже предела текучести (т. е. при напряжениях, которые в отсутствие коррозионного воздействия металл мог бы выдержать неограниченное время) происходило межкристаллитное разрушение, если напряжение действовало в условиях, когда металл находился в растворе хлористого натрия с небольшим количеством двууглекислого натрия . Характерной особенностью излома был его [c.615]

Много работ посвящено поведению сплава, отвечающего по своему составу соединению СидАи, в растворе хлорного железа. Скорость коррозии зависит от того, на какую плоскость воздействует раствор. Полученные результаты подтверждают мысль, что только грани октаэдра действительно стойки это наблюдается й в случае меди (см. стр. 359). В результате коррозии в растворе хлорного железа в отсутствие напряжений в отдельных местах (некоторые из которых могли являться участками несовершенного строения решетки, получившегося при первоначальном росте кристалла) коррозионные поражения имеют круглую форму. Если кристалл деформировали, эти участки становились зародышами трещин. При отсутствии несовершенств решетки, образовывающихся в процессе роста кристалла, трещины начинались преимущественно в местах пор, расположенных внутри деформированного материала в полосах скольжения. За макроскопическим изломом следовал рост трещин, сопровождавшийся локальной пластической деформацией в конце концов, отдельные трещинки соединялись вместе, и образец ломался на две части. Без коррозионного воздействия кристаллы обычно были пластичны если разложенное напряжение среза было достаточным, то скольжение проходило по граням октаэдра или додекаэдра. Растрескивание происходило только в присутствии раствора хлорного железа. Если после зарождения трещин раствор хлорного железа удалялся, то деформация имела пластический характер и завершалась она типичным нехрупким разрушением. Хрупкое разрушение можно было предотвратить протекторной защитой, контактируя сплав с медью. [c.630]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...