Коррозионное растрескивание под действием среды

Коррозионное растрескивание под действием среды может возникнуть в резуль сочетания механически растягивающих напряжений и коррозии. При статических растягивающих напряжениях процесс называют просто коррозионным растрескиванием, а если напряжение переменно, то коррозионной усталостью. Между этими двумя процессами нет четкой границы оба могут приводить к растрескиванию и разрушению. По современным воззрениям, причиной поражения являются не столько сами напряжения, сколько вызываемые ими деформации. [c.34]

Ветвление хрупких трещин и ступенчатый характер их траектории на поверхности днища колонны К-7 в сочетании с наличием межзеренной составляющей в изломе указывают на распространение трещины по механизму коррозионного растрескивания под действием остаточных сварочных напряжений и сероводородсодержащей среды. Технологические особенности эксплуатации колонны допускают наличие водной фазы в присутствии сероводорода, обусловливая зарождение трещины на внутренней поверхности колонны в околошовной зоне. [c.328]

При поверхностном контакте окружающей среды с полимером, подвергающемся также действию внешних сил или остаточных напряжений, в нем часто происходит поверхностное растрескивание, облегчающее статическое и динамическое усталостное разрушение. В зависимости от характера воздействия различают поверхностное растрескивание под действием ПАВ [84], коррозионное растрескивание под действием агрессивных сред [83], растрескивание под действием растворителей или их паров, окислительное растрескивание и т. п. [13, т. 7, с. 261-291]. [c.65]

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]

При коррозионном растрескивании под напряжением в слабо кислых средах, которое вызывается выделяющимся водородом, электрохимическая защита в общем случае не может дать эффекта [2]. Для пояснения этого на рис. 2.20 представлены кривые срок службы — потенциал для углеродистой стали в среде, содержащей сероводород [75]. При pH = 4 стойкость при катодной поляризации действительно заметно повышается (в некотором узком диапазоне потенциалов в результате образования поверхностного слоя FeS). Однако для длительного защитного действия этот эффект не может быть использован. По результатам измерений видно также, что по мере снижения потенциала, стойкость (по времени до разрушения) уменьшается. Анодная защита от коррозионного растрескивания под напряжением, вызываемого водородом, теоретически возможна, но нерациональна, поскольку при этом усилится равномерная поверхностная коррозия. Коррозионное растрескивание под напряжением под влиянием водорода в углеродистых и низколегированных сталях обычно может развиваться только в присутствии стимуляторов, которые не допускают рекомбинации выделившихся на катоде атомов водорода в молекулы Hj, вследствие чего в структуру материала может внедриться (диффундировать) повышенное количество водорода (см. рис. 2.1). К числу таких стимуляторов могут быть отнесены, например, гидриды элементов 5 и 6 групп Пери- [c.75]

Исследования [104] по электрохимическому поведению различных титановых сплавов не позволили выявить какие-либо особенности, достаточные для объяснения чувствительности к КР. Поэтому основа чувствительности к КР может быть найдена в металлофизика сплавов безотносительно к опасным компонентам среды. Влияние металлургических факторов на КР является в большей мере качественным, чем влияние механических факторов или факторов среды. К тому же влияние состава и микроструктуры может изменяться под действием среды. Первая часть последующей дискуссии будет ограничена коррозионным растрескиванием в водных растворах. [c.406]

Большинство специальных латуней (марганцовистая и др.) склонно к коррозионному растрескиванию под напряжением, поэтому не рекомендуется их применение в конструкциях при длительном действии растягивающих нагрузок в среде аммиака, морской воде и в среде, содержащей углекислоту или серный ангидрид. [c.220]

Третий период износа режущей кромки, происходящий при радиусе закругления более 6—в основном обусловливается разрушением окисленного поверхностного слоя, дальнейшей его коррозией и растрескиванием под действием охлаждающей среды, а также схватыванием контактирующих поверхностей в микро-локальных объемах при значительно изменившейся схеме теплового и силового воздействия. Трещины термической усталости изнашиваются по краям более интенсивно, чем остальная поверхность режущей кромки (рис. 2, б). Определяющим в этот период, по всей вероятности, является коррозионно-механический износ [5]. [c.96]

Коррозионное растрескивание под напряжением — это явление появления и роста трещины в детали при постоянном действии напряжения в агрессивной среде. [c.486]

При отсутствии у материала склонности к межкристаллитной коррозии коррозионное растрескивание под напряжением в большинстве случаев имеет внутрикристаллический характер (рис. 344 и 345). Однако в случае наличия склонности к межкристаллитной коррозии и специфического действия среды оно может иметь межкристаллитный характер. [c.625]

Растрескивание в растворах хлоридов. Установлено, что хлориды действуют сильнее, чем сульфиды. В растворах не содержащих хлоридов, коррозионное растрескивание наблюдается, когда хлориды попадают в виде загрязнений. Поэтому необходимо следить за присутствием хлоридов в коррозионной среде и других примесей в растворах, содержащих хлориды. Другие примеси (не хлориды) в растворах хлоридов могут ускорять или замедлять скорости коррозии под напряжением. Наиболее часто коррозионное растрескивание под напряжением вызывает кипящий 42%-ный раствор хлористого магния. [c.631]

В общем случае коррозионное растрескивание, высокопрочных сталей в водных средах представляет собой процесс постепенного разрущения, который можно разделить на инкубационный период и последующее медленное, иногда прерывистое развитие трещины. Подобное разрушение может вызываться приложенной нагрузкой, достигающей определенной доли предела текучести, а также действием остаточных напряжений, часто даже в таких умеренно агрессивных средах, как влажный воздух [12]. Чувствительность к этому виду коррозии зависит от типа нагружения и максимальна в условиях плоской деформации (трехосное напряженное состояние). При этом растягивающие напряжения оказывают более разрушающее, а плоский изгиб —менее разрушающее воздействие [13] (конечно, растягивающие напряжения возникают в обоих случаях). Как правило, чувствительность к коррозионному растрескиванию под напряжением возрастает при увеличении предела текучести, Вместе с тем стойкость к коррозионному растрескиванию у сплавов разных типов при сравнимых уровнях прочности различна, причем мартенситно-стареющие стали обладают большей стойкостью по сравнению с другими высокопрочными сталями. [c.44]

Для технически чистого титана средами, контакта с которыми следует избегать, являются чистый метиловый спирт и красная дымящая азотная кислота [25—28, 65]. Присутствие 2% воды предотвращает растрескивание в обеих названных средах. Наоборот, присутствие в метиловом спирте брома илн иода усиливает разрушающее действие среды. В тех случаях, когда коррозионное растрескивание под напряжением в этих средах происходит, оно обычно носит межкристаллитный характер. [c.193]

Растрескивание. Растрескивание металла под действием периодических или растягивающих напряжений в коррозионной среде называют коррозионной усталостью. Если напряжение не превышает критического значения, называемого пределом выносливости или пределом усталости, то вне коррозионной среды металл не будет разрушаться при сколь угодно большом числе циклов нагружения В коррозионной среде истинный предел усталости обычно не достигается, так как металл разрушается [c.28]

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]

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]

Коррозионное растрескивание, или коррозия под напряжением (КПН) —это процесс образования и развития трещин в результате длительного действия статических напряжений (внешних или внутренних) и коррозионной среды. [c.70]

Для специфических условий нагружения это явление принято обозначать другими терминами, например, коррозионное растрескивание стали в щелочных средах называют каустической или щелочной хрупкостью, разрушение латуней во влажной атмосфере— сезонным растрескиванием аналогичны коррозионному растрескиванию хрупкие разрушения металлов, происходящие вследствие проникновения по границам зерен легкоплавких примесей. Диффузия легкоплавкого металла вдоль границ зерен сплава, находящегося под действием напряжения и температуры, близкой к температуре плавления диффундирующего металла, приводит также к снижению прочности и пластичности основного металла. Этот вид порчи материала иногда называют легированием под напряжением. Развивающееся во времени в металлах разрушение при наводороживании, называемое водородным растрескиванием, в некоторой степени можно отнести к категории коррозионных разрушений, хотя чаще его классифицируют как замедленное разрушение. Во всяком случае, когда в процессе коррозионного воздействия освобождаются атомы водорода и материал чувствителен к водородному охрупчиванию, разрушение значительно ускоряется. [c.70]

Большинство исследователей объясняют механизм разрушения при КПН электрохимической теорией, основанной на гальваническом взаимодействии металла в вершине трещины и на боковых поверхностях, или сорбционными явлениями вследствие понижения прочности связей атомов металла под действием адсорбированных частиц среды [79]. Коррозионное растрескивание помимо электрохимических факторов может быть связано с 70 [c.70]

Чугунами называют широкий круг сплавов на основе железа, содержание углерода в которых превышает. 1,7 %. В настоящее время улучшение качества чугунов позволяет все чаще использовать их для изготовления ответственных деталей, в частности, коленчатых валов автомобилей и тяжелых дизельных двигателей. Существенным преимуШеством чугуна является свойство слегка расширяться при затвердевании Это делает чугун идеальным материалом для изготовления литых деталей. Чугунные изделия отличаются повышенной стойкостью против коррозионного растрескивания, однако под действием циклических напряжений в агрессивной среде чугун разрушается от коррозионной усталости. Наименее стоек к коррозий под напряжением высокопрочный чугун, [c.40]

Образование сквозных трещин в защитных полимерных покрытиях при контакте с химически активными средами является частным случаем распространенного процесса растрескивания покрытий под действием механических напряжений и агрессивных сред — коррозионного растрескивания. Коррозионное растрескивание полимеров имеет место при одновременном действии на материал растягивающих напряжений и агрессивной среды. Начинается процесс с зарождения дефектов и их постепенного развития в одну или несколько магистральных трещин. Дефекты в полимерном покрытии могут возникать в процессе изготовления или в процессе эксплуатации, например в результате химической деструкции. [c.48]

Это, по-видимому, связано с тем, что коррозионное растрескивание газопроводов возникает под действием пассивирующей среды в местах локального разрушения пассивной пленки. Об этом также свидетельствуют результаты измерений максимальных плотностей анодного тока, которые коррелируют со скоростями развития растрескивания. Проведенное в работе изучение свойств металл - приэлектродная среда в условиях протекания КРН позволило разработать методику определения очагов стресс-коррозионного поражения (Патент №2175440 Способ определения мест коррозионного растрескивания ). [c.21]

Когда материал подвергают действию изменяющихся нагрузок, в нем могут происходить процессы, приводящие к его повреждению, даже если нагрузки существенно ниже предела прочности материала. Изменения нагрузки могут в неблагоприятных условиях привести к образованию трещин и к разрушению. Этот тип повреждения называется усталостью. Скорость процесса может значительно возрасти, если одновременно протекает коррозия. Такое явление носит название коррозионной усталости. В данном случае, в отличие от коррозионного растрескивания под напряжением, специфической коррозионной среды не т уется. [c.37]

Коррозионное растрескивание под напряжением медных материалов вызывается растягивающими напряжениями - обычно остаточными напряжени51ми после холодной обработки - в сочетании с действием коррозионной среды, которая содержит аммиак и влагу, ртуть или родственные им вещества. Примерами таких сред являются паяльные флюсы, содержащие аммоний моча, атмосфера животноводческих помещений и даже открытые атмосферы (рис. 120). Поскольку опасность растрескивания наиболее велика в сезоны высокой влажности, явление иногда называют сезонным растрескиванием . Способностью вызывать коррозию медных сплавов под напряжением обладают и другие вещества, например нитриты. Трещины могут быть транскристаллитными или межкристаллитными в зависимости от pH среды и от величины напряжения. [c.137]

Влияние потенциала на коррозионное растрескивание в концентрированных растворах, содержащих Р , не было исследовано детально. Предварительные данные указывают на то, что минимальная величина Кткр находится в пределах потенциалов от —500 мВ до —1000 мВ и что имеются области катодной и анодной защиты. Наиболее общая точка зрения на влияние приложенного потенциала сводится к тому, что распространение субкритической трещины под действием среды может быть мгновенно приостановлено путем смещения приложенного потенциала в катодную область. Такой эффект не может быть достигнут в сильнокислых растворах [97]. [c.327]

Все конструкции запроектЕгрованы для работы под действием упругих нагрузок, поэтому для зарождения во многих титановых сплавах трещин коррозионного растрескивания в водных средах требуются некоторые виды концентраторов напряжений. Такие концентраторы напряжений могут быть образованы несколькими путями, которые обсуждаются ниже. [c.414]

Коррозионное растрескивание под напряжением. Развитие трещины, по мнению авторов [911, можно рассматривать как электрохимический процесс, сильно интенсифицированный приложенными напряжениями растяжения. Поэтому коррозионному растрескиванию в первую очередь подвержены металлы, имеюЙ1,ие пленочную природу коррозионной стойкости, склонные в данных условиях к депассивации в месте образования трещины. При этом трещина может рассматриваться, как коррозионная пара, в которой катодом является боковая поверхность, а анодом — вершина трещины. Таким образом, возможность и интенсивность коррозионного растрескивания предопределяются совместным действием двух факторов — агрессивностью среды и тем, насколько схема нагружения способствует образованию трещин. [c.39]

Коррозионное растрескивание под напряжением представляет собой исключительно важный вид разрушения, поскольку он характерен для многих различных сплавов. Этот вид разрушения проявляется как образование множества трещин в металле под влиянием одновременно действующего растягивающего напряжения и коррозионной среды. По большей части поверхности металла никаких следов воздействий нет, но в матрице образуется система распространяющихся с течением времени межзеренных и внутризе-ренных трещин. [c.601]

Протекание коррозионного растрескивания под напряжением происходит при совместном действии коррозионной среды и механических воздействий. В начальный период зарождение трещины происходит в результате растрес1сивающего действия при хемосорбции активных ионов коррозионной среды. Зарождение трещин может быть связано с возникновением туннелей (размером порядка 0,05 mi m) и питтиингов на участках металла, имеющего дефекты, например, на границах зерен, включениях, скоплениях дислокаций. Развитие трещины и разрыв происходят при превалирующем влиянии механического фактора. [c.137]

Коррозионное растрескивание под напряжением возможно только при совместном действии коррозионной среды и растягивающих напря- [c.110]

Х23Н28МЗДЗТ, подвергается коррозии под напряжением и коррозионному растрескиванию под влиянием одновременного действия среды и остаточных напряжений в металле. [c.105]

Таким образом, распространение трещины в болтах на стадии стабильного ее роста происходит в результате зарождения у вершины лидирующих субмикротрещин, которые продвигаются навстречу макротрещине. Эти данные указывают на действие водородного механизма при коррозионном растрескивании болтов в условиях коррозионного растрескивания под напряжением. Преимущественно встречное распространение лидирующих микротрещин транскристаллитного скола выявлено и в цилиндрических образцах сталей 40Х и 40ХФА, испытанных на коррозионное растрескивание под напряжением в среде сpYl 2,2. [c.301]

Сталь 0Х23Н28М2Т в меньшей степени, чем сталь 0Х23Н28МЗДЗТ, подвергается коррозии под напряжением и коррозионному растрескиванию под влиянием одновременного действия среды и остаточных напряжений в металле. [c.33]

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]

Механизм. Механизм коррозионного растрескивания в водных средах не известен. С помощью кинетического механизма переноса массы [19] предприняты попытки объяснить причину необыкновенного явления — появления высокой концентрации ионов 1 в вершине трещины, которая приводит к образованию слоя (или слоев) хлорида титана. Это способствует зарождению грещины в решетке сплава, находящейся под действием растягивающей составляющей объемных напряжений. Водородное охрупчивание [20] связано с разрядом водорода на поверхностях в вершине трещины, свободных от пленки или покрытых очень тонкой окисной пленкой. Внедрение водорода в деформируемые объемы металла впереди развивающейся трещины приводит к водородному охрупчиванию пластически деформируемых при малых скоростях участков металла. Последовательно снижение пластичности повторяется от зерна к зерну по мере развития трещины. Неравномерный характер распространения трещины обнаружен методом акустической эмиссии [21] и фрактографи-ческими исследованиями [22]. Поскольку подвижность водорода много меньше, чем наблюдаемые скорости растрескивания, было предположено, что при зарождении трещины в областях, охрупченных за счет абсорбированного водорода, трещина может развиваться вне этих областей за счет механических факторов на определенную глубину. В соответствии с этим положением находятся обычные наблюдения, заключающиеся в том, что самые высокие скорости растрескивания соответствуют самым прочным и хрупким сплавам. [c.275]

Протекание коррозионного растрескивания под напряжением возможно только при совместном действии коррозионной среды и растягивающих напряжений. При отсутствии одного из этих факторов коррозионного растрескивания не происходит, несмотря иа повышение уровня напряжений или увеличение агресоив ности среды. Трещины, как правило, развиваются в направлениях, близких к перпендикулярным основным растягивающим напряжени ям. При коррозионном растрескивании пластичные металлы обычно подвергаются ярко -зы-раженному хрупкому разрушению. [c.120]

Наблюдается еш,е один вид коррозионного разрушения — коррозионное растрескивание, возникающее под совместным действием растягилаюгцнх напряжений и агрессивной среды. Разрушение развивается как межкристал.читное, так и транскристаллит-ное. Снижение уровня остаточных сварочных напряжений — одна из основных мер борьбы с этим видом коррозионного разрушения. [c.291]

Сероводородное растрескивание металла муфт насоснокомпрессорных труб отечественной и импортной поставок происходит также при отсутствии эффективного ингибирования под действием коррозионной среды и высоких растягивающих напряжений, возникающих преимущественно в зоне концентраторов напряжений при затяжке муфт. [c.21]

Другой механизм, при котором возможно коррозионное растрескивание, заключается в образовании и развитии разрушения только за счет механических факторов. При этом предполагается [57], что коррозионная среда содержит ионы или компоненты, которые могут или диффундировать в металл, образуя хрупкую фазу (например, гидрид) в вершине трещины, или сегрегировать в районы, непосредственно прилегающие к трещине, способствуя зарождению новой трещины. В качестве специфического элемента обычно рассматривают водород, скорость диффузии которого может быть сопоставима со скоростью развития трещины. При этом многие исследователи [ 58 и др.] указывают на возможность образования гидридов, обладающих низкой пластичностью и вязкостью и затрудняющих пластическую деформацию металла перед вершиной трещины. По мнению В. А. Маричева и И. Л. Розенфельда [59, с. 5—9], следует учитывать эти возможности понижения когезивной прочности титановых сплавов под действием достаточно высокой концентрации водорода в твердом растворе. [c.58]

Вторая часть справочника содержит данные о влиянии химически активных сред на некоторые физические, главным образом механические свойства материалов. По сравнению с имеющимся рбъемом информации о скорости коррозии количество публикаций по коррозионно-механическим свойствам материалов невелико. Предлагаемая сводка, суммирующая в какой-то мере опыт химической промышленности, является первой в справочной литературе попыткой объединения сведений о склонности сталей и сплавов к коррозионному растрескиванию и о влиянии различных сред на прочность и пластичность металлов, пластмасс и резин. Число сред, представленных в разделе, далеко не исчерпывает номенклатуры важнейших соединений, но все же позволяет получить сведения о таких промышленно важных явлениях, как сульфидное и хлоридное растрескивание сталей, щелочная хрупкость, водородная коррозия и охрупчивание, аммиачное растрескивание медных сплавов, изменение механических свойств неметаллических материалов под действием галогенпроизводных, аммиака, киС лот и т. д. [c.4]

В то же время в случаях ускоренного роста трещин при окислении предполагается [18—21, 173, 177], что стимулирующее влияние окисления на поверхностное растрескивание и распространение трещин аналогично некоторым механизмам коррозионного растрескивания, таким как расклинивающее действие окисла [102] или растрескивание путем разрушения поверхностной пленки и репассивации [101, 178—182]. В обоих случаях ускорение растрескивания объясняется усиленной напряжением коррозией, заключающейся в чередующемся разрущении оксидной пленки и последующем быстром окислении незащищенного металла. Повышение скорости ползучести в средах, содержащих Na l, объяснялось либо подобным же ускорением растрескивания [183], либо общей коррозией под действием Na l [40], либо одновременным действием обоих факторов [184]. В любом случае следовало ожидать уменьшения пластичности, что и наблюдалось в действительности [40]. [c.45]

Коррозионнос растрескиванне Напряженные детали котлов, находящиеся под действием концентрированных щелочных растворов, сосуды из нержавеющей стали, детали, изготовленные из латуни, дуралюмина, магниевых сплавов Появление сетки трещин по границам зерен с резким снижением прочности материала Избирательное коррозионное разрушение границ зерен или одного из компонентов сплава под влиянием коррозионной среды и механических напряжений [c.134]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...