Влияние концентрации напряжения на коррозионную усталость стали

На основании проведенных испытаний составлена табл. 12, в которой приведены значения коэффициентов характеризующих влияние концентрации напряжений и коррозионных сред на условный предел усталости стали. Для иллюстрации одновременного влияния коррозионной среды и концентраторов напряжений (типа мелкого надреза) на выносливость стали при- [c.125]

Было исследовано совместное влияние надрезов механических и полученных химическим путем на коррозионную усталость образцов с отверстиями или выточками в проточной водопроводной воде (испытание производилось на крутильной машине). Коррозионная усталость увеличивала концентрацию напряжений в механических надрезах. Коэффициент концентрации напряжений, под влиянием одной только коррозионной усталости, для горячекатанной стали (0,15—0,25 /о С) был незначителен, но для термообработанной стали (0,35—0,45 /о С, 0,45—0,75 /о Сг, 1,0—1,5 /о Ni) оказался равным 1,85 [20]. [c.616]

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]

Влияние коррозионной среды на выносливость образцов с концентраторами напряжений ослабевает с увеличением их диаметра в присутствии коррозионной среды высокопрочные стали, например ЗОХГСНА, обнаруживают значительно меньшую чувствительность к концентрации напряжений, чем в атмосфере воздуха, причем с увеличением базы испытания сопротивление коррозионной усталости гладких и надрезанных образцов становится почти одинаковым. [c.137]

При комнатной температуре надрезы уменьшают предел усталости примерно в 2 раза. Однако для большинства сталей при условии отсутствия прогрессирующего охрупчивания чувствительность к концентрации напряжений с повышением температуры уменьшается. Сильное влияние оказывает поверхностное окисление и обезуглероживание стали, снижающие предел усталости. Необходимо обратить внимание на следующие характерные испытания стальные образцы, подвергаемые при комнатной температуре действию струи воды, снижают предел усталости на 16—60% это объясняется развитием местных коррозионных повреждений, которые действуют подобно надрезу, как концентраторы напряжений [12,53]. [c.443]

С ростом предела прочности стали резко усиливается отрицательное влияние коррозии на сопротивление усталости, что связано с большей чувствительностью высокопрочных сталей к концентрации напряжений, возникающей у коррозионных повреждений. В результате с ростом предела прочности стали пре- [c.120]

Таким образом, коррозионно-усталостное разрушение во многих средах может происходить принципиально отличными путями в зависимости от величины амплитуды напряжений. При больших амплитудах напряжения в кислых средах или при некоторых видах заш,иты (например, при катодной защите) решающим для прочности является возникновение водородной усталости стали. При меньших амплитудах напряжения, когда коррозионные процессы на анодных участках успевают развиться, а также в коррозионных средах,в которых невозможно наводороживание, трещины усталости растут вследствие действия циклических и коррозионных напряжений, а также напряжений от адсорбционного расклинивания, в сумме больших предела циклической текучести. Если же сумма перечисленных напряжений меньше предела циклической текучести, трещины усталости развиваются под влиянием анодного процесса, разрушающего металл в этом случае интенсификации процесса способствуют циклические напряжения, вызывающие снижение электродного потенциала в местах их концентрации, а также разрушающие окисную пленку, которая затрудняет коррозию. [c.175]

Коррозионная выносливость более крупных образцов с насадками практически не зависит от марки стали и ее статической прочности. Исследования образцов из стали 35 с насадками из нормализованной стали 45, латуни Л62, фторопласта Т4, а также с резиновыми сальниками показали [121, с. 7-10], что при всех этих насадках имеет место дополнительное снижение коррозионной выносливости образцов из стали 35. Так наличие фторопластовой втулки и резинового сальника снижает условный предел коррозионной выносливости соответственно с 95 МПа (без насадки) до 60 и 50 МПа, что примерно соответствует значению условного предела коррозионной выносливости образцов во стальными и латунными насадками. Отмечено, что на коррозионную усталость деталей с насадками влияют три фактора концентрация напряжений, циклическое трение в сопряжении вал-втулка и щелевая коррозия. В связи с тем, что влияние концентрации напряжений на уменьшение коррозионной выносливости с увеличением диаметра образца уменьшается,.а также учитывая, что существенное снижение коррозионной выносливости может иметь место и при наличии насадок из мягких материалов, не вызывающих больших контактных давлений, сделан вывод, что при испытании образцов с насадками в коррозионной среде фактор концентрации напряжений не играет решающей роли, определяющими являются циклическое трение и щелевая коррозия. Повышение коррозионной выносливости стальных образцов с увеличением их диаметра связано с влиянием относительного разупрочнения поверхности образца под действием коррозионной среды. Чем меньше диаметр образца, тем при всех прочих равных условиях сильнее влияние разупрочнения. Это положение еще в большей степени характерно для образцов с насаженными втулками, когда процессы разупрочнения усиливаются циклическим трением и щелевой коррозией. [c.145]

Предыстория изготовления труб или технологическая наследственность , в первую очередь механическая и термическая обработка, во многом обусловливают коррозию под напряжением. Так, формование уиоминаемых выше разрушившихся спиральношовных труб без должной настройки формующих машин привело к созданию в металле остаточных напряжений до 125 МПа (табл. 4). Кроме того, формующие ролики оставили спиральные вмятины на поверхности с соответствующим наклепом и понижением коррозионной стойкости (наблюдались полосы избирательной механохимической коррозии). Остатки прокатной окалины также создают на поверхности коррозионные гальванопары, которые могут привести электрохимический потенциал локальных участков к значениям, при которых возникают трещины. Механическая обработка поверхности (например, при зачистке поверхности трубы скребками) создает неоднородность физико-механического состояния поверхностного слоя и вызывает сильную электрохимическую гетерогенность поверхности, способствующую развитию значительной локальной коррозии. Большое влияние формы и количества неметаллических включений, т. е. степени загрязнения стали, на коррозионную усталость (снижение выносливости) также обусловлено электрохимической гетерогенностью в области включения, усиливающейся при приложении нагрузки вследствие концентрации напряжений. В этом отношении является неудовлетворительным качество стали 17Г2СФ непрерывной разливки в связи с большой загрязненностью неметаллическими включениями (в частности пластичными силикатами), что привело к почти полной потере пластичности листа в направлении поперек прокатки. [c.229]

Влияние концентрации серной кислоты на сопротивление коррозионной усталости стали 50 при поляризации и без нее. С увеличением концентрации серной кислоты от 0,1 до 15/0 число циклов переменного напряжения в отсутствии катодной поляризации (фиг. 3, кривая 1) уменьшается с 232 ООО до 78 ООО, т. е. почти в 3,0 раза, тогда как при поляризации катодным током, равным 1 а/дм (кривая 2), число циклов у. еньшается с 300 ООО до 45 ООО, т. е. почти в 7 раз. [c.226]

Снижение выносливости стали в воздухе под влиянием увеличения шероховатости ее поверхности объясняют концентра-дией напряжений около впадин. лшкронеровностеп. Очевидно, в жидких средах, вызывающих коррозионную и адсорбционную усталость стали, влияние этой концентрации напряжений на выносливость уменьшается по сравнению с ее влиянием в воздухе. [c.149]

Исследовано влияние pH раствора и плотности тока на количество водорода, поглощаемого напряженными проволочными образцами из стали У9А, а также влияние концентрации H2SO4 и концентрации замедлителей ЧМ и КС на сопротивление коррозионной усталости проволочных образцов из стали 50 при катодной поляризации и без нее. [c.228]

Любопытно, что подобный порядок в значении сопротивления коррозионной усталости не совпадает с порядком значений коррозионных потерь для таких же, но ненапряженных образцов. По-видимому, в случае макроконтакта последний при наличии дополнительного фактора — напряжения сравнительно за короткое время обусловливал возникновение на поверхности образца коррозионного изъязвления, являющегося концентратором напряжения. Дно изъязвления под влиянием сильного анодного тока, возникающего как от макроконтакта, так и от концентрации напряжения, быстро заострялось и превращалось в трещину коррозионной усталости. Излом этих образцов от усталости при коррозии наступал всегда раньше, чем у образцов без контакта, и чаще находился на линии раздела медного слоя со сталью. Это и понятно, так как именно на границе двух металлов с неодинаковыми значениями электродных потенциалов в электролитах возникал максимальный ток коррозии. Иная картина наблюдалась у образцов с микроконтактами. Рассредоточенные катодные участки обусловливали одновременное возникновение большого числа микрокоррозионных изъязвлений. Последние способствовали равномерному рассредоточиванию приложенных механических напряжений по образцу. Это снижало разрушающее действие напряжения, и поэтому время, за которое развивалась трещина коррозионной усталости, увеличивалось. Не исключено также, что подобное распределение микрокатодов на поверхности образцов в условиях хорошей аэрации, возникающей от вращения образцов, может также приводить к их пассивированию и, следовательно, к некоторому торможению процесса коррозионной усталости. [c.240]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...