Коррозионно-механическое разрушение металлов

Коррозионно-механическое разрушение металлов происходит при одновременном воздействии коррозионной среды и механических напряжений. Основные виды коррозионно-механического разрушения металлов коррозионное растрескивание, коррозионная усталость, фреттинг-коррозия, коррозионная эрозия, кавитация, сульфидное растрескивание, водородное охрупчивание. [c.14]

Исследования [138, 58, 141, 142 и др.] образования трещин при коррозионно-механическом разрушении металла содержат вывод об анодном состоянии вершины трещины, причем при микроскопически малых размерах анодной зоны в вершине трещины плотность анодного тока достигает, например, в определенных условиях единиц и десятков ампер с одного квадратного сантиметра. Поэтому можно полагать, что в вершине трещины сосредоточенным источником генерируется анодный ток определенной мощности q, и найти из соотношения (261) распределение линейной плотности катодного тока по стенкам трещины на модели капилляра ограниченной длины I, нагруженного точечным источником в точке X = 1 [c.202]

Вклад механического фактора активирования поверхности значительно меньший. По оценкам различных авторов нагружение металла с разной степенью деформации увеличивает скорость его растворения от десятков процентов до нескольких раз вследствие проявления механохимического эффекта [21]. Эти примеры показывают, что скорость локальной коррозии может достигать значительных величин сторонники электрохимической гипотезы считают это основой механизма коррозионно-механического разрушения металлов. [c.14]

Водородная усталость. Как указано выше, выделение водорода в зоне коррозионно-механического разрушения металлов возможно вследствие катодных процессов при электрохимической коррозии, а также гидролиза коррозионной среды в вершине развивающейся трещины или других дефектах. Участие в разрушении металлов может принимать также находящийся в них металлургический водород. В последнее время водород все чаще используют как технологическую среду. Обширны перспективы применения водорода в качестве топлива в энергетике и транспортной технике, что продиктовано, главным образом, требованиями защиты окружаю-щй среды от загрязнения. Как известно, водород в процессе горения вредных примесей не выделяет и поэтому с экологической точки зрения является идеальным топливом. [c.18]

Коррозионно-механическое разрушение металлов [c.136]

Коррозионно-механическое разрушение металлов 137 [c.137]

Рассмотренные выше данные свидетельствуют о далеко не однозначном влиянии различных компонентов смазочных материалов на интенсивность коррозионно-механического разрушения металла. С целью выбора перспективных компонентов смазочных материалов, эффективных в условиях коррозионно-механического износа, авторы провели экспериментальные исследования с целью изучения влияния базовых масел, присадок, ингибиторов коррозии и их композиций на отдельные виды коррозии и коррозионно-механи-ческого разрушения металла Ц74,75, 1 П-1 17Д. [c.37]

Глава VII КОРРОЗИОННО МЕХАНИЧЕСКОЕ РАЗРУШЕНИЕ МЕТАЛЛОВ [c.79]

Коррозионно-механическое разрушение металлов. Механические напряжения приводят к усилению коррозии металлов и к появлению локальных разрушений, в частности, к коррозионному растрескиванию. [c.17]

Как известно, разница стационарных электродных потенциалов ряда металлов и сплавов (см., например, главу XII) в зависимости от наличия или отсутствия пассивных пленок может достигать сотен милливольт или даже целых вольт. Поэтому местное или общее разрушение защитной пленки в результате механического воздействия значительно ускорит процесс коррозионно-механического разрушения металла. [c.258]

Коррозия является самопроизвольным процессом разрушения металлов в отличие от не называемого коррозией преднамеренного разрушения металлов при их растворении в кислотах (с целью получения солей), в гальванических элементах (с целью получения постоянного электрического тока), при анодном растворении в электролизерах (с целью последующего катодного осаждения металла из раствора) и т. п. Причина коррозии металлов — химическое или электрохимическое взаимодействие с окружающей средой — отграничивает коррозионные процессы от процессов радиоактивного распада металлов и от эрозии — механического разрушения металлов (при шлифовке металлов или износе трущихся деталей машин). [c.8]

Коррозионное растрескивание оценивается по времени до разрушения образцов, выдерживаемых в среде под нагрузкой, и величине напряжений, при которых начинается коррозионно-механическое разрушение. Повышение сопротивляемости сварных соединений коррозионному разрушению основано на использовании общих (как и для основного металла) и специальных методов. [c.45]

Фреттинг-коррозия — еще одно следствие механических напряжений, которое может приводить к усталостному или коррозионно-усталостному разрушению металла. Это разрушение происходит на поверхности раздела двух контактирующих друг с другом тел, причем оба (или одно из них) металлические и слегка скользят друг относительно друга. Скольжение обычно имеет колебательный характер, например при вибрации. Продолжительное скольжение, когда один ролик вращается несколько быстрее контактирующего с ним, приводит к аналогичному разрушению. К тому же типу разрушения относятся коррозионный износ и окисление при трении. [c.164]

Приведены сведения о коррозии и коррозионно-усталостном разрушении металлов. Дан анализ современных методов и средств изучения коррозионной усталости. Рассмотрено влияние на коррозионную выносливость металлов структуры сплавов, агрессивности среды, масштабного фактора, частоты приложения механической. нагрузки и др. Приведены закономерности коррозионно-усталостного разрушения сталей, подвергнутых упрочняющим поверхностным обработкам. Изложены вопросы электрической защиты металлов от коррозионно-усталостного разрушения. [c.62]

Развитие трещин при коррозионно-механических разрушениях сопровождается образованием свежих поверхностей металла, которые, по крайней мере, в первое время сохраняют низкую поляризуемость, что делает неприменимыми результаты упомянутых работ. Поэтому решение задачи о распределении коррозионного процесса начнем с изучения полубесконечной трубки без ограничения относительно малости величины поляризации. [c.195]

Влияние напряжений на коррозию (механохимическая кор- розия) усиливается в местах различных концентраторов напряжений на поверхности металла (резьбовые и сварные соединения, выточки, дефекты, трещины и пр.), вызывает неравномерность коррозии и ее локализацию, предельным выражением которой служат явления коррозионного растрескивания и коррозионной усталости, характеризующиеся концентрацией коррозионного процесса в вершине коррозионно-механической трещины. Ряд мероприятий могут снизить интенсивность механохимической коррозии и тем самым предотвратить ускоренное развитие коррозионно-механических разрушений. Так, уменьшение скорости коррозии стали до рекомендованной допустимой начальной величины Vq = 0,03 мм в год с помощью ингибиторов коррозии в условиях Оренбургского газоконденсатного месторождения [30] позволило исключить коррозионно-механические повреждения оборудования, трубопроводов и даже узлов аварийного предупреждения. [c.39]

В результате исследования было установлено, что хотя скорость общей коррозии (по потере массы) с ростом скорости потока до 0,6 м/с возрастала на порядок, значение ее [0,06 г/(м Ч)] было небольшим и не могло служить причиной наблюдаемых ускоренных разрушений сварных соединений, поскольку термодеформационный цикл сварки, оказывая теплофизическое воздействие на металл, определял различие физико-механического состояния и связанные с ним локальные различия в коррозионном и электрохимическом поведении металла в различных зонах сварного соединения. Неоднородность физико-механического состояния зон сварного соединения (неравномерное распределение остаточных макро- и микронапряжений, химического состава, различия в структуре) увеличивала механохимическую неоднородность и служила причиной возникновения коррозионно-механических разрушений. [c.237]

Здесь рассматриваются только причины выхода из строя компрессорных машин из-за чисто коррозионного воздействия или совместно с механическими напряжениями (коррозионно-механического). Коррозия металлов — это самопроизвольный процесс разрушения их при воздействии окружающей среды. Причина коррозии — термодинамическая неустойчивость металла в данной среде, когда переход из металлического состояния в химическое соединение происходит с уменьшением свободной энергии. Для предотвращения этого естественного с точки зрения термодинамики процесса приходится прилагать большие усилия, расходовать огромные средства, но тем ие менее полностью защитить металлы от коррозии пока ие всегда удается. Ведь с помощью различных способов защиты лишь удерживают металл в состоянии неустойчивого равновесия с окружающей средой (исключение составляют благородные металлы). Стоит только несколько изменить агрессивность среды, ослабить степень защиты или ухудшить качество металла, как это равновесие нарушится и начнется коррозионный процесс. [c.6]

Детали и конструкции, работающие в условиях агрессивных сред, часто подвергаются коррозионно-механическому разрушению под совместным воздействием коррозии и механических напряжений. Существует пять характерных случаев коррозионно-механического разрушения металлоконструкций, отличающихся своеобразием воздействия механического фактора Г) общая коррозия напряженного металла (не сопровождающаяся хрупким механическим разрушением) 2) коррозионное растрескивание 3) коррозионная усталость 4) коррозионная кавитация 5) коррозионная эрозия (коррозионное истирание, фреттинг). [c.64]

При сборке элементов конструкции нужно либо путем тщательной подгонки, либо с помощью уплотнений устранять зазоры, в которых может идти щелевая коррозия. Этот вид коррозии опасен не только с точки зрения потери массы металла, но и как инициатор возможного коррозионно-механического разрушения. [c.94]

Ионы водорода в хоДе катодного процесса восстанавливаются на поверхности стали, часть из них поступает в металл и способствует его коррозионно-механическому разрушению. Установлено что при сероводородном растрескивании сталей основная роль принадлежит водородному охрупчиванию [8]. [c.43]

Следующим типом коррозионно-механического разрушения является коррозионная усталость (разрушение металлов и сплавов под совместным воздействием периодического механического нагружения и агрессивных сред). [c.45]

Неметаллические, т. е, лакокрасочные й эмалевые покрытия, чрезвычайно широко используются для защиты металлов и сплавов от коррозии. Однако использование таких покрытий, равно как и гальванических, осложнено тем, что под действием нагружения, особенно периодического, многие покрытия быстро теряют свою защитную способность. Поэтому для защиты металлов от коррозионно-механического разрушения можно рекомендовать только те покрытия, которые положительно проявили себя при коррозии под напряжением. [c.117]

Изложены вопросы коррозионно-механической прочности металлов, влияние коррозионных сред на характеристики ползучести. Описаны новые представления о механизме коррозионного растрескивания и связи его с водородным охрупчиванием. Рассмотрены кинетика и механизм влияния водородного охрупчивания в процессе коррозионного растрескивания различных сталей и сплавов. Показана зависимость этих видов разрушения от различных структурных факторов. Приведены сведения о коррозионном растрескивании высокопрочных алюминиевых и титановых сплавов, механизме этих процессов и способах защиты. [c.4]

В мировой практике известен ряд крупных катастроф с морскими судами, самолетами, энергетическими установками, происшедших из-за коррозионного растрескивания или коррозионной усталости металла. Так, коррозионно-механическое разрушение Серебряного моста через реку Огайо в США в 1967 г. привело к катастрофе, вследствие которой погибло сорок шесть человек, нанесен огромный материальный ущерб. [c.3]

Активность окружающей среды — один из решающих факторов, предопределяющих сопротивление металлов коррозионно-усталостному разрушению. Однако одна и та же среда существенно снижает сопротивление усталостному разрушению одних металлов и не оказывает заметного влияния на другие. Поэтому при изучении коррозионно-механической стойкости металлов речь необходимо вести не об агрессивности среды вообще, а об относительной ее агрессивности к конкретным металлам или классам [c.98]

Р настоящее время в качестве ингибиторов коррозии и коррозионно-механического разрушения используют тысячи различных химических веществ [39]. По механизму действия их можно разделить на анодные, катодные и ингибиторы смешанного типа, в зависимости от того, на какие коррозионные процессы они оказывают максимальное влияние. Для повышения коррозионной стойкости сталей в нейтральных электролитах используют обычно неорганические вещества пассивирующего действия, влияющие на анодные процессы, К ним относятся хроматы, полифосфаты, бензоат натрия, нитраты и пр. Для кислых сред используют преимущественно органические вещества адсорбционного действия, тормозящие катодные процессы. К таким ингибиторам относятся катапин А, катапин К, КПИ-1 ОБ-1, ХОСП-10 и др. [39]. Однако ингибиторы коррозии не всегда могут защищать металл от наводоро-, живания, часто влияющего на его прочность. [c.111]

Как показано выше (см. рис. 23, 27, 31 и 34), величина и характер изменения электродного потенциала в процессе коррозионной усталости железа, сталей, алюминиевых и титановых сплавов, а также изменение токов коррозии существенно зависят от амплитуды циклических напря- (ений и отражают определенным образом состояние приповерхностного слоя испытываемого объекта. Так как электрохимические характеристики металла чувствительны к состоянию его поверхности, электрохимический анализ можно эффективно использовать для изучения начальной стадии коррозионно-механического разрушения металлов. [c.85]

Коррозионно-механическое разрушение металла, или так называемая 1<оррозия под напряжением,— это, как правило, местная коррозия, поражающая наиболее механически напряженные участки металла. Если металл испытывает постоянно действующее растягивающее напряжение, то в сочетании с действием коррозионной среды это приводит к коррозионному растрескиванию. Так, подвергается коррозионному растрескиванию в морской воде нержавеющая высокохроыистая сталь и сплавы алюминия, а в растворах едкого натра — малоуглеродистая сталь и никель. Растягивающее усилие в металле может создаваться не только за счет приложения внешней нагрузки, но и в результате возникновения внутренних напряжений, например в сварном шве или в детали, полученной штамповкой. [c.71]

Коррозионное растрескивание и коррозионно-усталостное разрушение металлов следует отличать от межкристаллитной коррозии металлов, протекающей без наличия механических напряжений в металле. Разрушения металлов типа коррозионного растрескивания и коррозионной усталости имеют много общего, поскольку характерным для обоих явлений является образование в металле трещин и отсутетвие на его поверхности значительных раз.ъеданий. Только изредка наблюдаются небольшие местные разъедания. Несмотря па большое количество исследований, механизм трещинообразования и развития трещин еще недостаточно ясен. Однако в большинстве исследований (Ю. Р. Эванс, Г. В. Акимов, Н. Д. Ромашов, А. В. Рябченков, Е. М. Зарецкий, В. В. Герасимов и др.) подтверждается электрохимический характер коррозии. Наряду с электрохимическим фактором на коррозионный процесс оказывают влияние и факторы механического и адсорбционного снижения прочности металла. В зависимости от преобладающего действия того или иного фактора характер коррозионного разрушения может изменяться. [c.107]

В монографии рассматриваются два основных вида коррозии под механическим напряжением коррозионное растрескивание (разрушение металлов под совместным воздействием статической нагрузки и агрессивной среды) и коррозионная усталость (разрушение под одновременным воздействием периодической нагрузки и агрессивной среды). Механизмы растрескивания и усталости проанализированы на рснове положений механики разрушения, объясняющей их с позиций зарождения и развития в металле трещин. [c.3]

Особенно сильно ускоряется коррозия металлов вследствие их контакта с другими металлами, имеющими более положительные значения электродных потенциалов, поскольку здесь уже возникает типичная коррозионная макрогальванопара и катодный процесс переходит на более благородный металл. Так, например, ряд аварий морских судов обусловлен коррозионно-механическим разрушением систем рулевого управления (стального пера руля и его деталей) вследствие того, что вблизи руля в кормовой части судна находится латунный гребной винт и возникает коррозионная гальванопара руль-винт, стимулирующая коррозию рулевого устройства. Характерным примером является также активное коррозионное разрушение зубных коронок из нержавеющей стали, если рядом находятся золотые коронки. [c.32]

Металлографические исследовалня показали, что при малоцикловой усталости разрушение в водухе происходит в результате возникновения и развития в металле единичных транс-крис-таллитных трещин, возникающих как на внутренней, так и на внешней поверхности образцов. В неингибированном растворе Mg lj коррозионно-механическое разрушение протекает з заметных признаков общей коррозии или питтиигообразоватя. ПО [c.110]

Механические воздействия на металл (внешние и внутренние напряжения, вибрация) ускоряют коррозионнный процесс в таких случаях наблюдаемое разрушение конструкций называют коррозией под напряжением (коррозионное растрескивание) и коррозионной усталостью. Разрушение металлов может протекать по границам кристаллитов или в их толще. В последнем случае коррозия называется транскристаллитной. [c.10]

Современный этап разбития техники характеризуется интенсификацией производственных процессов, ужесточением эксплуатационных условий, увеличением единичных мощностей машин и оборудования, что обусловило разработку и применение высокопрочных конструкционных материалов. Вместе с тем, высокопрочные стали и сплавы, как правило, более склонны к коррозионно-механическому разрушению, в частности, коррозионной усталости, чем менее прочные, но термодинамически более стабильные металлы. Поэтому одной из важных задач борбы с коррозией является решение металлургической стороны проблемы, т.е. установление влияния природы, состава, строения металлов на их коррозионно-механическое разрушение с целью получения данных для оптимизации технологии производства конструкционных материалов. [c.3]

Третьей группой факторов, определяющих долговечность изделия, являются эксплуатационные. К ним относятся агрессивность среды, ее температура, давление, скорость перемещения, наличие активаторов или пас-сиваторов коррозионного процесса и др. Поскольку условия эксплуатации. из-за необходимости обеспечения требуемых технологических параметров менять практически невозможно, радикальными способами повышения коррозионно-механической стойкости в этом случае являются ингибирование рабочих сред и электрохимическая защита оборудования. Ингибиторы коррозии известны давно и широко применяются на практике. Однако не всякие ингибиторы коррозии могут быть эффективными ингибиторами коррозионной усталости. Целенаправленный синтез ингибиторов коррозионно-механического разрушения начат сравнительно недавно, поэтому число работ, посвященных их влиянию на коррозионную усталость металлов, крайне ограниченно. [c.4]

В пользу электрохимической гипотезы коррозионно-механического разрушения говорит большая локальная скорость растворения металла, которая выражается в высокой локальной плотности тока коррозии. По существующим в литературе оценкам ток коррозии ювенильной поверхности составляет 1 — 10 А/см , при наличии на поверхности того же металла оксидных пленок ток снижается до 10" — 10" А/см , т.е. до 9 порядков. Исследование з. ектродных потенциалов различных металлов в процессе образования ювенильных поверхностей непосредственно в электролите показало, что степень разблагораживания потенциала определяется свойствами защитных пленок. Чем выше защитные свойства, тем выше степень разблагораживания. Наибольшее смещение в отрицательную сторону потенциала по отношению к нормальному каломельному электроду отмечено у алюминия в 3 %-ном растворе Na I( до — 1,46 В), у магния — в растворе щелочи (1,19 В — 1,74 В). У железа, никеля и меди в 3 %-ном растворе Na I потенциал смещался соответственно от —0,47 до —0,6 В от — 0,17 до —0,51 В и от — 0,21 ДО —0,44 В. У ряда титановых сплавов нами получено смещение потенциала при зачистке поверхности, непосредственно в коррозионной среде от (—0,75) (— 0,90) В до (—1,24) -ь (-1,27) В. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...