Характер разрушения стали от коррозионной усталости

ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ СТАЛИ ОТ КОРРОЗИОННОЙ УСТАЛОСТИ [c.100]

Для углеродистых сталей обнаружена определенная пропорциональ- ность между скоростью зарождения и скоростью роста усталостной трещины и в воздухе, и в коррозионных средах. Повышение частоты нагружения должно приводить к снижению скорости роста усталостной трещины, выраженной в приращении ее длины за цикл деформирования, что подтверждается многими экспериментами. При низких значениях АК эффект частоты незначительный, с увеличением АК он возрастает (см. рис. 4, участки//и///). Агрессивная среда (включая и влажный воздух) заметно влияет на ускорение процесса усталостного разрушения металлов, в частности алюминиевых сплавов. Дистиллированная вода, например, меняет характер проявления частотного эффекта при усталости алюминиевого сплава [187]. Для сплава 7075-Т6 при Д/f < 1/3 увеличение частоты нагружения от 57 до 147 Гц уменьшает скорость роста трещины. При высоких значениях А/С увеличение частоты ускоряет процесс коррозионно-усталостного разрушения. Имеющиеся в литературе немногочисленные данные указывают на то, что в титановых сплавах эффект частоты проявляется сильнее, чем в алюминиевых. [c.118]

Коррозионно-усталостное разрушение сталей с катодными покрытиями сопровождается понижением их электродных потенциалов от стационарных значений до —600) (—650 мВ), т.е. почти до их уровня у незащищенных разрушающихся сталей. Приложение напряжения к никелированным сталям из-за нарушения сплошности оксидных пленок вызывает сдвиг их потенциалов в отрицательную сторону до 10 мВ. Качественно характер изменения электродного потенциала химически никелированных образцов при испытании в коррозионной среде такой же, как на рис. 27. Длительность II периода также возрастает с повышением прочности стали. Интенсивное понижение потенциала на III участке соответствует моменту потери покрытием сплошности, проникновению коррозионной среды к основному металлу и развитию в нем локализованных процессов коррозионной усталости. Спонтанное разрушение образца сопровождается скачкообразным понижением потенциала на IV участке. Характер изменения электродных потенциалов и кинетика процесса разрушения хромирован- [c.178]

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]

Как показано выше, характер изменения электрохимических свойств сталей, циклически деформируемых в коррозионной среде, взаимосвязан с определенными этапами развития коррозионно-усталостных повреждений. Данные об изменении электрохимических свойств при усталости позволяют интерпретировать развитие разрушений в зависимости от амплитуды напряжении и количества циклов нагружения. Они позволяют также описать процесс разрушения с количественной стороны, так как на их основе можно установить, в какой области и после какого числа циклов происходит развитие сдвигообразований, микротрещин, магистральной трещины и как при этом повышается электрохимическая активность металлической поверхности, Данные об электрохимических свойствах металлов в условиях коррозионно-усталостного разрушения позволяют обоснованно выбрать для них параметры катодной защиты. [c.177]

Коррозионное растрескивание и коррозионная усталость. Явление коррозионного растрескивания, связанное с непрерывным одновременным действием растягивающего усилия и коррозионной среды, наблюдается лишь у некоторых материалов, причем обычно у сплавов, подвергавшихся неправильной термической обработке. Коррозионная же усталость, связанная с одновременным действием знакопеременного или пульсирующего напряжения и коррозионной среды, может иметь место почти в любом материале, подверженном коррозии. Иногда считают, что эти два вида сопряженного действия напряжения и коррозионной среды отличаются между собой по характеру получающегося излома, т. е., что коррозионное растрескивание имеет межкристаллитный характер, а разрушение от коррозионной усталости — транскристаллитный. Но это не всегда справедливо в случае магниевых сплавов, а также нержавеющих сталей в концентрированном растворе хлористого магния коррозионное растрескивание преимущественно имеет транскристаллитный характер (хотя в первом случае после некоторых реж11Мов термообработки оно может быть межкристаллитным, а во втором — на небольшой части пути трещины могут следовать по границам зерен). Коррозионная же усталость свинца, по-видимому, имеет межкристаллитный характер. Даже у стали, хотя трещины в ней преимущественно проходят внутри кристаллитов, на небольшом отрезке пути они могут идти по границам зерен это имеет место, если границы зерен находятся на пути развития трещин [1 ]. [c.644]

Усталостное разрушение углеродистых, средиелегированных и нержавеющих сталей, а также сплавов на основе алюминия и других металлов в присутствии коррозионной среды отличается от характера разрушения этих материалов в сухом воздухе или химически мало активных и инертных средах. Характерными признаками коррозионной усталости в этих случаях являются [c.12]

Многими советскими и зарубежными авторами качественно установлено смещение электродного потенциала металла в процессе коррозионной усталости в отрицательную сторону. Автором совместно с А.М.Крох-мальным [118] изучен характер изменения электрохимических свойств сталей при коррозионно-усталостном разрушении. Показано, что условный предел коррозионной вьжосливости образцов железоуглеродистых сплавов в 3 %-ном растворе Na I по сравнению с испытаниями в воздухе резко понижается и его абсолютная величина при базе 5-10 циклов находится в интервале 20—50 МПа и мало зависит от исходной прочности сталей. Предел выносливости армко-железа и сталей 20 и 45 в воздухе соответственно составлял 150 220 и 250 МПа. [c.50]

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]

Как было показано (П1—2), в зависимости от характера действующего напряжения на сталь, находящуюся в коррозионной среде, наблюдается явление статической или циклической коррозионной усталости. Далее, мы неоднократно обращали внимание на влияние величины на1пряжения, например на стр.55 было показано, что изменение величины напряжения изменяет проявление адсорбционного воздействия среды на прочьюсть —при высоких напряжениях возможно упрочняющее, а при низших разупрочняющее действие поверхностно-активных компонентов среды. Электрохимическое воздействие на прочность стали, например, в кислых средах также зависит от величины напряжения (см. VII). При высоких напряжениях основное значение приобретают катодные процессы, приводящие к быстрому разрушению из-за появления водородной усталости, при низких напряжениях — анодные процессы, приводящие к медленному разрушению от избирательной коррозии. [c.177]

По современным представлениям кавитация имеет смешанный кор-розионно-механический характер разрушения, причем соотношение влияний коррозионного и механического факторов сильно изменяется в зависимости от условий эксплуатации детали. Например, с увеличением скорости вращения гребного винта или с переходом к менее совершенной в гидродинамическом отношении форме этого винта относительная доля механического воздействия возрастает и начинается преимущественно поверхностно-механическое разрушение металла сильными местными непрерывно повторяющимися ударами воды при смыкании ваку-умно-паровых пузырьков (явление типа поверхностной микрокоррозион-ной усталости). Особенностью подобного разрушения по сравнению с обычной коррозионной усталостью является соизмеримость периодически напрягаемых участков с размерами отдельных кристаллитов структуры металла [19]. Этим, в частности, объясняется большое влияние, которое оказывают на стойкость к кавитации, помимо механической прочности сплава, также и его структура и состояние границ зерен. Например, стали лучше сопротивляются кавитации, чем чугун. Чугун со сфероидальным графитом более устойчив к кавитации, чем обычный чугун. [c.412]

В статьях канд. техн. наук А. В. Рябченкова и Е. Л. Казими-ровской излагаются результаты работ по исследованию влияния атмосферной коррозии на усталостную прочность конструкционной стали. Результаты этих исследований показывают, что в зависимости от условий атмосферной коррозии (относительная влажность воздуха, содержание в атмосфере сернистого газа) усталостная прочность конструкционной стали заметно понижается. Характер кривой усталости при этом резко изменяется на ней не устанавливается горизонтального участка, отвечающего пределу выносливости. В условиях атмосферной коррозии установлено типичное коррозионно-усталостное разрушение. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...