Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) латуней

Многочисленные случаи котельной коррозии. Коррозионное растрескивание нагартованной латуни. Усиленная коррозия обшивки морских судов в местах концентрации напряжений. Коррозия в местах изгибов железных листов и труб. Коррозия головок заклепок [c.41]

Основными факторами, вызывающими коррозионное растрескивание латуней, являются наличие растягивающих напряжений в металле, соответствующая коррозионная среда (наличие влаги и кислорода, присутствие в атмосфере следов аммиака и сернистого газа, наличие аминов и пр.). Склонность латуней к коррозионному растрескиванию сильно возрастает с повышением содержания цинка и увеличением растягивающих напряжений (рис. 45) [42— 44]. Латуни, содержащие менее 7% 2п, мало чувствительны к коррозионному растрескиванию. В латунях Л90 и Л80 при наличии растягивающих напряжений, меньших 6 кгс/мм , явление коррозионного растрескивания наблюдается сравнительно редко. [c.48]

Латуни Л68, Л65 и Л62 наиболее чувствительны к коррозионному растрескиванию. Эти латуни сравнительно устойчивы лишь при наличии в них растягивающих напряжений, меньших 1,0 кгс/мм . Во избежание коррозионного растрескивания все изделия и полуфабрикаты из латуней необходимо отжигать при температуре около 270°С, при этом основные внутренние напряжения снимаются без заметного снижения механических свойств, [c.48]

Рис. 101. Влияние величины растягивающего напряжения О на коррозионное растрескивание неотожженной латуни марки Л68 в аммиачной воде

Опыт показывает, что трещины начинаются на тех участках поверхности, где имеются растягивающие напряжения. Участки, имеющие напряжения сжатия, наоборот, устойчивы против растрескивания. На рис. 85 представлена зависимость склонности латуни к коррозионному растрескиванию от величины растягивающего напряжения. [c.114]

Коррозионному разрушению подвержены чаще всего нагартован-ные тонкостенные штампованные изделия при совместном воздействии внутренних напряжений и внешней коррозионной среды. Коррозионное растрескивание может быть предотвращено отжигом латуни после нагартовки при 300° С в течение 1 ч. [c.294]

Почти все конструкционные металлы (например, углеродистые и низколегированные стали, латунь, нержавеющие стали, дюраль, магниевые, титановые и никелевые сплавы и многие другие) подвержены в определенных условиях КРН. К счастью, число химических сред, вызывающих подобные разрушения, ограничено, а требуемый для растрескивания уровень напряжений достаточно высок и нечасто достигается на практике. Накопив знания об условиях возникновения опасности коррозионного растрескивания (воздействие специфических сред, уровень допустимых напряжений), в дальнейшем при проектировании конструкций удастся исключить возможность коррозионного растрескивания под напряжением. К сожалению, не все металлические конструкции, испытывающие большие напряжения, проектируются сейчас о учетом возможности растрескивания. [c.29]

КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ. а-Латунь, находящаяся под действием приложенного извне или остаточного напряжения, при контакте со следами аммиака и его производными (аминами) в присутствии кислорода (или другого деполяризатора) и влаги растрескивается обычно по границам зерен (межкристаллитно) (рис. 19.5). Растрескивание по зернам (транскристаллитное) может происходить в специфиче- [c.334]

Существенно, что сплав Ni—Си с 30 % Ni относительно более стоек к коррозионному растрескиванию под напряжением по сравнению с аналогичными сплавами, содержащими 10—20 % Ni, или латунями Zn—Си с 30 % Zn. Подробное обсуждение поведения медно-никелевых сплавов (особенно о 10 % Ni) в морской воде проведено Стюартом и Ла Кэ [36]. [c.340]

Коррозионная усталость 28, 155 сл. Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) 29 алюминиевых сплавов 353, 354 в грунтах 186, 187 влияние приложенного потенциала 144 железа 132—136 инициирование 142—145 критический потенциал 141 сл. латуней 334—338 магния 355 меди 327 никеля 360 [c.451]

Этот процесс имеет сходство с явлением коррозионного растрескивания под напряжением латуни, которое происходит при воздействии активной внешней среды и растягивающих напряжений. [c.32]

Основными факторами, вызывающими коррозионное растрескивание латуней, являются наличие растягивающих напряжений в металле и соответствующая коррозионная среда, а именно наличие влаги и кислорода, присутствие в атмосфере следов аммиака и сернистого газа, наличие аминов, ртутных солей и пр. Склонность латуней к коррозионному растрескиванию сильно возрастает с повышением содержания цинка и с увеличением до известного предела растягивающих напряжений. [c.166]

Для предохранения от коррозионного растрескивания изделия и полуфабрикаты из латуней необходимо отжигать при температуре 250—270° С, при этом в основном внутренние напряжения снимаются без заметного снижения механических свойств, в связи с чем значительно повышается стойкость данных сплавов в отношении коррозионного растрескивания. При таком отжиге, однако, оставшиеся напряжения в некоторых агрессивных средах являются еще достаточно опасными. В частности, латунные трубы, применяемые в сахарной промышленности, достаточно стойки лишь после отжига их при температуре 560° С. Состав и свойства двойных латуней приведены в табл. 4—8. [c.166]

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]

В до Н — в холодной или теплой воде, содержащей следы аммиака, при доступе воздуха. Напряженная латунь подвержена коррозионному растрескиванию. Коррозию под напряжением можно избежать путем отжига при 275"С. [c.250]

Некоторые медные сплавы при экспозиции в морской воде иногда разрушаются в результате коррозии под напряжением. Коррозионному растрескиванию подвержены, например, гребные винты из марганцовистой латуни с высоким уровнем остаточных напряжений. По той же причине в периоды остановки работы происходит разрушение развальцованных труб из медных сплавов в трубчатых теплообменниках, особенно при развальцовке за пределами стенки трубной доски. Считается, что кор- [c.101]

В наибольшей степени к коррозионному растрескиванию под напряжением склонны латуни с высоким содержанием цинка и некоторые сорта алюминиевых латуней. Медь, медноникелевые и другие сплавы с высоким содержанием меди менее подвержены этому виду разрушения. [c.102]

Химический состав латуней приведен в табл. 90, скорости коррозии и типы коррозии —в табл. 91, их стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением — в табл. 92 и вызванные коррозией изменения их механических свойств — в табл. 93. [c.274]

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]

Метод качественного определения остаточных напряжений пробой на растрескивание. Испытание латунных трубок на растрескивание заключается в погружении в коррозионную ванну отрезка трубы в виде кольца и наблюдении за появлением трещин. Промежуток времени от погружения кольца в ванну до появления первых трещин зависит от величины остаточных напряжений и корродирующего действия ванны. [c.218]

Главные виды аммиачной коррозии— обесцинкование и коррозионное растрескивание латуни. Первый вид разрушения может появляться как на напряженном, так и на ненапряженном металле. Второй вид коррозии в ка- [c.68]

Наиболее распространенными видами коррозии латуни является коррозионное растрескивание и обесцинкование. Коррозионное растрескивание вызывается растягивающими напряжениями в присутствии достаточно агрессивной среды. При обесцинковании сначала происходит растворение поверхностного слоя латуни, затем осаждение губчатой пленки меди на ее поверхности, которая вызывает образование гальванической пары с латунью и быструю коррозию. [c.450]

Химические составы среды, воздействие которой приводит к коррозионному растрескиванию под напряжением, для каждого класса сплавов свои — никаких общих закономерностей установить не удалось. Например, аустенитные нержавеющие стали подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением в солях хлористоводородной кислоты, но не подвержены растрескиванию в аммиачной среде. В то же время латуни подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением в аммиачной среде и не растрескиваются в солях хлористоводородной кислоты. Установлено, что сезонное растрескивание корпусов латунных гильз в районе буртиков представляет собой коррозионное растрескивание под напряжением, обусловленное воздействием аммиака, образующегося при распаде органических веществ. Аналогично установлено, что каустическое охрупчивание стальных котлов, которое было причиной многих разрушений, представляет собой коррозионное растрескивание под напряжением вследствие воздействия гидроокиси натрия в кипящей воде. [c.602]

Образование субзеренной структуры, сохраняя основную долю упрочнения наклепанного металла, снижает остаточные напряжения. Это повышает сопротивление коррозионному растрескиванию. В частности, для наклепанных латуней, содержаш их (20 - 35) % Zn, назначают отжиг при 300 °С для предупреждения растрескивания. [c.135]

Латуни коррозионно-стойки при равномерной коррозии, но склонны к коррозионному растрескиванию во влажной атмосфере (в особенности, при наличии сернистых газов), поэтому после их обработки давлением необходим отжиг для устранения напряжений. При большом содержании цинка латуни подвержены еще одному виду коррозионного разрушения — избирательному поверхностному электрохимическому растворению электроотрицательного цинка. [c.475]

Другой вид коррозионного разрушения латуней при контакте с водой или паром — коррозионное растрескивание. Этот специфический вид коррозии связан с наличием в сплаве растягивающих напряжений, обусловленных либо внутренними, либо приложенными внешними нагрузками. Для коррозионного растрескивания характерно как межкристаллитное, так и транс-кристаллитное разрушение. В отличие от известного варианта межкристаллитной коррозии для развития растрескивания обязательно наличие растягивающих напряжений. Растрескивание латуней наиболее часто наблюдается при их контакте с водяным паром, особенно при наличии в паре аммиака. Увеличение содержание цинка в сплаве повышает склонность к коррозионному растрескиванию. [c.51]

Лазуни подвержены коррозионному растрескиванию и при воздействии других агрессивных сред (растворы щелочей, сернистый газ и др.). При доступе воздуха латунь подвергается растрескиванию в водных растворах едких щелочей (КОН, ЫаОН). Растрескивание также наблюдается при добавлении к щелочам окислителей (К2СГ2О7, МагСггО , Н2О2 и др.). Растворы углекислых солей натрия или калия, насыщенные основной углекислой солью меди, вызывают довольно быстрое растрескивание напряженной латуни. [c.115]

Коррозия под напряжением характерна для латуней, и, чем выше содержание в них цинка, тем яснее она выражена. Двухфазные OS + Р- или р + усплавы подвергаются коррозионному" растрескиванию под действием влажного воздуха. Коррозионное растрескивание а-латуней вызывают аммиачные растворы или воздух, содержащий аммиак. Вредное влияние оказывают цаже незначительные примеси аммиака микробиологического происхождения. Коррозионное растрескивание может быть вызвано и другими коррозионными агентами. Этот вид коррозии наблюдается и у нелегированной меди, содержащей 0,1 7оР, когда по границам зерен выделяется фосфид меди с низким пределом текучести. Остальные медные сплавы также чуствитель-ны к коррозии под напряжением, но в меньшей степени, чем латунь. Трещины в а-латуни распространяются по границам зерен, в то время как в р-латунях сначала появляется межкри-сталлитная коррозия, которая через определенное время переходит в транскристаллитную. [c.117]

Заслуживает внимания также эксперимент, проведенный с целью определения стойкости нового сплава против коррозионного разрушения под напряжением. В настоящее время общеизвестно явление коррозионного растрескивания напряженных изделий из латуни, например в аммиачной среде. С целью проверки достаточно широко распространенного мнения, что аммиачная среда склонна вызывать трещинообразование любых сплавов на основе меди, содержащих элементы, способные вытеснять медь из раствора ее аммиаката и образующие с медью твердые растворы, проведено испытание образцов бронзы Бр. АЖМцН8-3-12-2 в сопоставлении с латунью ЛМцЖ55-3-1, Опыты проводились двумя различными методами, [c.91]

В первоначальных теориях коррозионного растрескивания рассматривался двухстадийный процесс сначала электрохимическая реакция создает точечное поражение, являющееся концентратором напряжений, от которого затем распространяется на короткое расстояние трещина, после чего электрохимическая реакция повторяется. На такое двухстадийное развитие процесса в низкоуглеродистых сталях в нитратных растворах и в некоторых алюминиевых сплавах указывали внезапные всплески потенциала образцов, неравномерное их удлинение (затруднительное для объяснения, если образцы содержат много трещин) и акустические методы. В аустенитных нержавеющих сталях двухстадийный процесс не был обнаружен. Неравномерное распространение трещин в низкоуглеродистых сталях можно объяснить выделениями по границам зерен или связать с известными интерметаллическими соединениями в некоторых алюминиевых сплавах. Однако аустенитные нержавеющие стали являются сплавами с высокой вязкостью, и маловероятно, что в них возможно существование надреза, служащего концентратором напряжений и способного вызвать образование коротких трещин хрупкости скорее всего пластическая релаксация приведет к затуплению соотвествующего острия. Подобное же возражение можно высказать относительно коррозионного растрескивания а-латуней, хотя было Доказано, что в их локальных областях ближнего порядка могут существовать хрупкие трещины [115]. [c.185]

В последние годы большое внимание было уделено теоретическим вопросам коррозионного растрескивания. Среди медных сплавов в наибольшей степени исследовано поведение латуней в аммиачных средах. Хотя было показано, что растрескивание возможно и в контакте с некоторыми другими агрессивными средами, но воздействие аммиака остается наиболее сильным. Согласно предположению Эванса [132], это связано, во-первых, со слабой коррозионной активностью аммиака, вызывающего существенную коррозию только таких участков, как границы зерен или другие несовершенства, а во-вторых, с тем, что аммиак предотвращает скопление ионов меди в возникающих трещинах, образуя с медью стабильные комплексы [Си(ЫНз)4] +. Тип растрескивания (межкристаллитное или транскристаллитное) может меняться при изменении состава латуни или природы окружающей среды [175]. Матссон [176] установил, что при погружении в аммиачные растворы с различными значениями pH самое быстрое растрескивание напряженных латуней наблюдается при 7,1—7,3, и в этих же условиях иа поверхности металла возникают черные пленки. Роль тусклых поверхностных пленок изучалась и в дальнейшем [177]. Механизм коррозионного растрескивания медных сплавов обсуждался в многочисленных исследованиях посвященных электрохимическим [178] и металлургическим [179] аспектам проблемы. Статьи, посвященные этому явлению, включены в материалы нескольких симпозиумов и конференций по коррозии металлов под напряжением [159, [c.106]

Котельная коррозия. Коррозионное растрескивание нагартованной латунн. Усиленная коррозия морских судов в местах концентрации напряжений (в местах изгибов) коррозия головок заклепок [c.10]

Борьбу с этим очень опасным видом коррозии ведут а) применяя металлы, менее склонные к коррозионному растрескиванию (например, малоуглеродистую сталь, содержащую 0,2% С, с фер-рито-перлитной структурой) б) используя коррозионностойкое легирование (например, сталей хромом, молибденом) в) проводя отжиг деформированных металлов для снятия внутренних напряжений (например, отжиг деформированных латуней) г) создавая в поверхностном слое металла сжимающие напряжения (например, путем обдувки металла дробью или обкаткой роликом) д) тщательной (тонкой) обработкой поверхности для уменьшения на ней механических дефектов е) проводя обработку коррозионной среды (например, питательной воды котлов высокого давления) ж) вводя в электролит замедлители коррозии з) нанося защитные покрытия [c.335]

Растрескивание латуни имеет смешанный характер межкри-сталлитный и транскристаллитный. Увеличение степени транс-кристаллитности коррозионного растрескивания характеризует относительно большее влияние механического фактора. Транс-кристаллитное растрескивание наблюдается преимущественно у предварительно деформированных нагартованных латуней при приложении относительно больших растягивающих нагрузок и в сравнительно не очень активных средах, например в естественных условиях атмосферы. Наоборот, для латуней, предварительно отожженных и напряженных растяжением более умеренно, для коррозионного растрескивания характерно преимущественное межкристалл[[тное разрушение. [c.113]

На практике катодную защиту можно применять для предупреждения коррозии таких металлических материалов, как сталь, медь, свинец и латунь, в любой почве и почти всех водных средах. Можно предотвратить также питтинговую коррозию пассивных металлов, например нержавеющей стали и алюминия. Катодную защиту эффективно применяют для борьбы с коррозионным растрескиванием под напряжением (например, латуней, мягких и нержавеющих сталей, магния, алюминия), с коррозионной усталостью большинства металлов (но не просто усталостью), межкристаллитной коррозией (например, дуралюмина, нержавеющей стали 18-8) или обесцинкованием латуней. С ее помощью можно предупредить КРН высоконагруженных стрей, но не водородное растрескивание. Коррозия выше ватерлинии (например, водяных баков) катодной защитой не предотвращается, так как пропускаемый ток протекает только через поверхность металла, контактирующую с электролитом. Защитной плотности нельзя также достигнуть на электрически экранированных поверхностях, например на внутренней поверхности трубок водяных конденсаторов (если в трубки не введены вспомогательные аноды), даже если сам корпус конденсатора достаточно защищен. [c.215]

Отожженные латуни, если к ним не приложено высокое растягивающее напряжение, не подвергаются коррозионному растрескиванию. Чтобы проверить, являются ли остаточные напряжения в холоднообработанной латуни достаточными для стимулирования КРН в аммиачной атмосфере, металл погружают в patTBop, который содержит 100 г нитрита ртути (I) Hg2(N03)2 и 13 мл HNOs (плотность 1,42) в литре воды. Выделяющаяся ртуть внедряется вдоль границ зерен напряженного сплава. Если трещины не появляются в течение 15 мин, можно считать, что в сплаве отсутствуют опасные напряжения. [c.337]

Механизм КРН латуней был предметом многих исследований. Сплавы высокой чистоты и монокристаллы а-латуни также растрескиваются под напряжением в атмосфере NH3 [27]. В под-тверждение электрохимического механизма показано, что в растворах NH4OH потенциалы границ зерен поликристаллической латуни имеют более отрицательные значения, чем сами зерна. В растворах Fe lg, где коррозионное растрескивание не происходит, не наблюдается и подобного распределения потенциала [28]. Согласно другой точке зрения, на латуни образуется хрупкая оксидная пленка, которая под напряжением постоянно растрескивается, а обнажившийся подлежащий металл подвергается дальнейшему окислению [29, 30]. Возможно также, что структурные дефекты в области границ зерен напряженных медных сплавов способствуют адсорбции комплексов ионов меди с последующим ослаблением металлических связей (растрескивание под действием адсорбции). В соответствии с этим предположением, ионы Вг и С1 действуют как ингибиторы, вытесняя с поверхности комплекс металла (конкурирующая адсорбция). [c.338]

Рис. 120. Коррозионное растрескивание под напряжением латунного примуса поражени было вызвано остаточными напряжениями после изготовления резервуара в сочетании с действием аммонийсодержащего паяльного флюса, оставшегося после припайки ножек

Рис. 121. Влияние отжига для снятия внутренних напряжений на стойкость против коррозионного растрескивания латунных чашек глубокой вытяжки ( u63Zn37) после отжига чашки выдерживали в испытательном аммиачном растворе

Из сплавов цветных металлов для изготовления оборудования химических производств, работающего в морской воде, используют главным образом сплавы меди с никелем типа МНЖ 1-5 или монель-металл НМЖМц 28-2,5-1,5, поскольку использование латуней сопровождается их коррозионным обесцинкованием. Не подвержены обесцинкованию сплавы типа томпак, содержащие 80—85 % меди, легированной цинком, однако для них, как и для латуни, характерно коррозионное растрескивание. Для его предотвращения необходим отжиг аппаратов при 250—300 °С, обеспечивающий снятие внутренних напряжений [10]. [c.30]

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]

Недостатком большинства латуней (содержащих свыше 20% Zn) является склонность к коррозионному растрескиванию, что наблюдается чаще всего в нагар-тованных тонкостенных штампованных изделиях, работающих в условиях растягивающих напряжений в коррозионной среде. Чем прочнее латуни, тем в большей степени они подвержены коррозионному растрескиванию. [c.200]

Латуни при эксплуатации конденсаторов турбин склонны к специфическому разрушению, получившему название коррозионного растрескивания. Этот вид разрушений всегда связан. с наличием в сплаве растягивающих напряжений, обусловленных внутренними напряжениями или приложенными извне нагрузками. Растрескивание может протекать как межкристаллитно, так и транскри-сталлитно. Но даже когда коррозионное растрескивание протекает преимущественно межкристаллитно, оно отличается 1П0 свому механизму от межкристаллитной коррозии нержавеющих сталей, так как непременным условием его является наличие растягивающих напряжений. [c.67]

Коррозионное растрескивание под напряжением — очень серьезная проблема , она причиняет много неприятностей при применении цветных металлов и нержавеющих сталей. Коррозионное растрескивание под напряжением, особенно латуни, выявляется в сварных конструкциях, когда применяют сильно нагар-тованные материалы, а также после термической обработки, когда в деталях наблюдаются большие остаточные напряжения. Коррозионное растрескивание нержавеющие стали обычно претерпевают в очень сильно корродирующих средах. [c.625]

Все латуни, содержащие более 20 % Zn, склонны к коррозионному растрескиванию. Это растрескивание проявляется при хранении и эксплуатации изделий, в которых имеются остаточные растягивающие напряжения, во влажной атмосфере с небольшим количеством аммиака или сернистого газа. Установлена определенная связь между данным явлением и временем года, что объясняется закономерными изменениями состава атмосферы. В связи с этим это явление было названо сезонным растрескиванием ( сезонная болезнь ). Другой формой коррозии латуни является обес-цинкование, которое характерно для латуней с по-вьш1енным содержанием цинка (Л68, ЛС59-1 и др.). Высокомедистые латуни практически не подвергаются обесцинкованию. Для уменьшения обесцинкования в латуни вводят небольшое количество мышьяка (0,02 ,06 %). [c.727]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...