Прочность усталостная pH воды

Для приближенной оценки долговечности сталей для барабанов паровых котлов при комбинированных режимах в коррозионных условиях при умеренном уровне температур можно использовать диаграмму предельных циклов в виде прямой линии АВ, отсекающей на оси ординат отрезок, равный пределу усталостной прочности при симметричном цикле нагружения в кипящей воде на заданной базе по числу циклов а на оси абсцисс — отрезок, равный пределу длительной коррозионной прочности в воде при рабочих температурах на заданной базе по сроку службы Од - [c.167]

Рис. 88. Коррозионно-усталостная прочность в морской воде канатной проволоки

Некоторые значения усталостной прочности в пресной и слабосоленой воде приведены в табл. 7.4. Помимо зависимости от [c.158]

Одной из распространенных причин снижения сопротивления материала является химическое воздействие, вызывающее химическое разрушение. Так, для шлифованной пружинной стали при знакопостоянном цикле сопротивление усталости составляло при растяжении на воздухе 120 МПа, при сжатии— 1650 МПа, а в пресной воде соответственно 15 и 157 МПа, т. е. в воде усталостная прочность при растяжении оказалась в 10 раз ниже, чем на воздухе. Действие морской воды снижает усталостную прочность еще резче. [c.353]

Влияние термической обработки титановых сплавов на их усталостную прочность связано с изменением структуры и прочности [ 36] (см. рис. 93). Выбрав оптимальную термическую обработку, можно несколько повысить предел выносливости, Для чистых й псевдо-о-сплавов такой обработкой является наклеп (при температурах ниже рекристаллизации) и отжиг при температурах ниже перехода а + р)- 13 (но, естественно, выше температуры рекристаллизации). Охлаждение после отжига предпочтительнее ускоренное, в воде или на воздухе (при небольших сечениях). Такая обработка способствует образованию мелкозернистой глобулярной структуры, наиболее выгодной для получении высокого предела выносливости о -сплавов. [c.154]

Режим и технология точения также могут определенным образом влиять на усталостную прочность. Высокая скорость резания и большая подача заметно снижают предел выносливости вследствие повышения шероховатости поверхности и появления неблагоприятных поверхностных напряжений. Однако имеются режимы резания, которые создают поверхностный наклеп и сжимающие напряжения, повышающие предел выносливости титана. Замечено отрицательное влияние на усталостную прочность титановых сплавов охлаждения жидкостями (вода, эмульсия и пр.) при высоких скоростях резания точением. В этом случае происходит поверхностное наводороживание и даже появление гидридных пленок и слоев, способствующих возникновению растягивающих напряжений и хрупкости поверхности. Во всех случаях конечные операции механической обработки деталей из сплавов титана, подвергающихся систематическим циклическим нагрузкам, необходимо строго регламентировать, а еще лучше предусмотреть специальную поверхностную обработку, снимающую все неблагоприятные поверхностные явления и упрочняющую металл. [c.181]

На рис. 2 дано сравнение результатов рис. 1 с аналогичными результатами, полученными при частоте 100 цикл/мин и при обеих указанных частотах на образцах, выдержанных в дистиллированной воде в течение двух месяцев и затем испытанных в дистиллированной воде. Влияние частоты и влажности оказалось довольно слабым. На рис. 2 показана также кривая 8 — N для низкой объемной доли волокон (43%). И статическая, и усталостная прочности оказались почти прямо пропорциональны объемному содержанию. Кроме того, на рис. 2 изображена кривая (У — М, полученная на образцах с поверхностно обработанными волокнами при 100 цикл/мин. Влияние обработки на кривую 8 — N также [c.369]

Ббльшая сила воздействия паров воды на скорость роста усталостных трещин в композитах была приписана чувствительности прочности волокна бора к парам воды. Границы раздела волокон и матрицы не играли здесь никакой роли, так как было замечено, что трещины растут в алюминиевой матрице. [c.431]

Разрушение материалов в результате действия повторно приложенных напряжений и коррозионной среды называют коррозионно-усталостным разрушением. Существует мнение [98], что коррозионную усталость не следует рассматривать как процесс, существенно отличающийся от собственно усталости, поскольку для многих материалов даже обычная атмосфера является в известном смысле коррозионной средой. В первую очередь это относится к тем материалам и тем условиям нагружения, для которых не существует физического предела усталости, например к алюминиевым сплавам при комнатной температуре или прочим материалам при повышенных температурах. На усталостную прочность сталей и других материалов водопроводная и дистиллированная вода, атмосферный воздух оказывают заметное влияние. [c.127]

Органические композиционные материалы в процессе продолжительной экспозиции в морской воде обычно не подвергались воздействию точильщиков или других морских организмов, но частично теряли свои механические свойства. Степень этих изменений зависит от ряда факторов, подробно изученных в лабораторных условиях. К их числу относятся тип смолы, армирующего материала и отвердителя, поверхностная обработка армирующего материала, конструкция композита, условия отверждения, содержание смолы и количество полостей. Согласно опубликованным данным правильно изготовленные композиты после нескольких лет экспозиции в океане теряют не более 20 % прочности. Статические или усталостные (циклические) нагрузки в период экспозиции увеличивают эти потери. [c.469]

Большое влияние на развитие коррозионной усталости оказывает степень агрессивности среды. Так, например, усталостная прочность конструкционной стали в результате воздействия пресной воды снижается в 2, а морской воды — в 4 раза по сравнению с воздействием воздуха. [c.64]

Для многих элементов теплосилового оборудования в поверхностном слое действие окислительной среды сочетается с действием растягивающих напряжений, что оказывает существенное влияние на процессы образования и распространения термоусталостных трещин. Усталостная прочность стали в воде снижается особенно заметно при повышенной концентрации кислорода в ней и в тех случаях, когда защитная пленка магнетита на поверхности металла имеет дефекты. Например, при стендовых испытаниях с заданной цикловой базой в случае нагрева труб из углеродистой и аустенитной стали изнутри перегретым паром [c.49]

Различают прочностное азотирование, которое проводят для повышения твердости, износостойкости и усталостной прочности, и антикоррозионное азотирование (декоративное) — для повышения коррозионной стойкости во влажной атмосфере и пресной воде. [c.261]

Коррозионная усталость. Уже первые исследования титана как нового конструктивного металла показали его резкое отличие от многих металлов в части коррозионно-усталостной прочности. Агрессивная среда, в частности морская вода, практически не изменяла его предел усталости, определенный на воздухе. В дальнейшем этот очень важный факт неоднократно проверялся для [c.151]

Замечено отрицательное влияние на усталостную прочность титановых сплавов охлаждения жидкостями (вода, эмульсии и т. п.) при высоких скоростях резания. В этом случае происходит поверхностное наводороживание и даже появление гидридных пленок и слоев, создающих растягивающие напряжения и хрупкость поверхности. Во всех случаях конечные операции механической [c.174]

Резина обладает высокой усталостной прочностью, малой водо- и газопроницаемостью, стойкостью к истиранию, диэлектрическими качествами. По структуре резины делятся на монолитные и губчатые. Последние бывают с сообщающимися и не сообщающимися порами. Губчатые резины, в том числе и микропористые, для прокладок непригодны. То есть подошвы из микропорки, губки для мытья, резина автосидений и соф для уплотнений использовать нельзя. [c.339]

В ранних опытах было установлено, что усталостная прочность меди в вакууме на 14 % больше, чем в воздухе. Для углеродистой стали это увеличение составило лишь 5 %, а для латуни 70-30 усталостная прочность возросла на 26 % [681. Более поздние исследования [691, показали, что время до разрушения обескислороженной высокоэлектропроводной меди при давлении воздуха 1,3-10 Па в 20 раз больше, чем при атмосферном давлении, от э( кт приписывают, главным образом, действию кислорода. Кислород незначительно влияет на зарождение трещин, но существенно повышает скорость их распространения. Контакт с воздухом также влияет на предел выносливости чистого алюминия, но в отличие от меди, пары воды влияют на алюминий и в вакууме. Золото, которое не окисляется и не хемосорбирует кислород, имеет одинаковую усталостную прочность на воздухе и в вакууме. [c.157]

Для того чтобы коррозионный процесс оказывал влияние на усталостную прочность, скорость коррозии должна превышать некое минимальное значение. Эти величины удобно определять путем анодной поляризации опытных образцов в деаэрированном 3 % растворе Na l. При этом скорость коррозии рассчитывают по закону Фарадея из плотностей тока и определяют критические значения, ниже которых коррозия уже не влияет на усталостную прочность. (Эти измеренные плотности тока не зависят от общей площади поверхности анода.) Значения минимальных скоростей коррозии при 30 цикл/с для некоторых металлов и сплавов приведены в табл. 7.5. Можно ожидать, что эти значения будут увеличиваться с возрастанием частоты циклов. Для сталей критические скорости коррозии не зависят от содержания углерода, от приложенного напряжения, если оно ниже предела усталости, и от термообработки. Среднее значение 0,58 г/(м сут) оказалось ниже общей скорости коррозии стали в аэрированной воде и 3 % Na l, т. е. 1—10 г/(м -сут). Но при pH = 12 скорость общей коррозии падает ниже критического значения и предел усталости вновь достигает значения, наблюдаемого на воздухе [721. Существование критической скорости коррозии в 3 % Na l объясняет тот факт, что для катодной защиты стали от коррозионной усталости требуется поляризация до —0,49 В, тогда как для защиты от коррозии она составляет —0,53 В. [c.160]

К числу сил, удерживающих отдельность, относят силы усталостной прочности на отрыв, вес отдельности в воде, пригружающее действие глубины воды в воронке размыва и силу гидродинамического давления струи на дно воронки. [c.213]

Для вскрытия продз ктивных пластов любой проницаемости с низким пластовым давлением, проводки скважины в осложненных геологических условиях, бурения скважин при высоких температурах применяют буровые растворы на нефтяной основе (РНО), гидронефтяные эмульсии и инвертные эмульсии (известково-битумные). Эти растворы оказывают смазывающее действие, увеличивают срок службы бурового оборудования. Условный предел коррозионно-усталостной прочности при базе испытания 10 млн. циклов для стали группы прочности Д составил на воздухе 260 МПа, в буровом растворе на водной основе 90 МПа, в эмульсии дизельного топлива с минерализованной водой в соотношении 1 1 160 МПа. Введенные поверхностно-активные вещества (2% окисленного парафина) увеличили предел коррозионно-усталостной прочности образцов стали марки Д до 240 МПа. [c.109]

Усталостные разрушения обычно обусловлены возникновением и развитием микротреш ин внутри или на поверхности материала. На развитие треп ин на поверхности или с поверхности внутрь конструкции существенное влияние может оказывать внешняя среда. Например, прочность на разрыв стеклянных пластинок в воздухе и в воде различна. [c.420]

Коррозионная усталость. Коррозионная среда отрицательно влияет на усталостную прочность практически всех конструкционных металлов и сплавов. Так, в речной воде, являющейся сравнительно малоагрессивной средой, усталостная прочность нержавеющих сталей снижается на 10— 30 %, углеродистых и легированных конструкционных сталей —в 1,5—2 раза, высокопрочных алюминиевых сплавов —в 2—3 раза. Особенно сильное воздействие среды наблюдается при наличии концентраторов напряжений. Как правило, при испытании в коррозионных средах не наблюдается физический предел выносливости, поэтому при большом числе циклов (10 —10 ) нагружения несущая способность образца может оказаться очень низкой. Это заставляет значительно увеличивать запасы прочности конструкций, подвергающихся циклическим нагрузкам и работающих в коррозионной среде. [c.158]

Авторы работы [2] изготавливали аналогичные композиты с полиэфирной смолой на основе во.иокон типа I, которые они затем испытывали на воздухе и в воде. Так как они использовали меньшие объемные доли волокон, полученная ими прочность неизбежно оказывалась ниже, чем у Оуэна и Морриса однако, когда они на графике привели прочность к безразмерному виду, разделив усталостную прочность на статическую, все результаты попали в единую полосу разброса, включаюгдую и влажные , и сухие образцы. [c.370]

В большинстве работ по исследованию влияния окружающей среды на усталостную прочность композитов изучалось воздействие температуры испытания, но во всяком случае в двух исследованиях была сделана оценка влияния паров воды на усталостную прочность. Металлы, армированные волокнами, прекрасно сохраняют свою работоспособность и при высоких температурах в условиях циклического одноосного нагружения, но усталостная прочность в испытаниях на знакопеременный изгиб резко уменьшается с повышением температуры, а водяной пар снижает долговечность бороалюминиевых композитов по сравнению с той, которая была получена в вакууме или в сухом гелие. Подробности этих результатов описываются ниже. [c.429]

Несущая способность деталей ирн коррозионной усталости может снижаться в десятки раз по сравнению с усталостной прочностью на воздухе и но абсолютпы.м значениям составлять 20 — 100 МПа (см. рис. 27). При этом необходимо учитывать, что коррозионной усталости подвергаются практически все конструкционные металлы и сплавы на основе железа, хрома, никеля, алюминия, меди и в меньшей степени титана. Коррозионная усталость металлов может проявляться в растворах солей, щелочей, кислот, воде и во влажном воздухе. [c.80]

Делая выводы, отметим, что процесс коррозионно-усталостного разрушения можно разделить на семь этапов. Адсорбционное понижение прочности играет существенную роль на первом этапе, второй, третий и четвертый этапы — преимущественно коррозионные, пятый и шестой реализуются под действием коррозионного (коррозия по месту СОП) и водородно-меха нического факторов, седьмой этап определяют в основном водо-102 [c.102]

Хромовое гальваническое покрытие поиижает примерно на 9% коррозионную усталостную прочность углеродистой стали в пресной воде и на 13% в 3%-ном растворе Na l. Медное покрытие в два раза понижает коррозионную усталостную прочность в пресной и соленой воде, а кадмиевое покрытие не влияет на прочность в пресной воде, но в соленой воде повышает ее на 76%. Наиболее хорошие результаты дает цинковое покрытие в пресной воде оно повышает коррозионную усталостную прочность в 1,5 раза, а в соленой воде в 2,5 раза, так как в этих и многих других средах цинковое покрытие является анодным по отношению к стали. [c.102]

Известны работы [7.10], в которых изложены результаты исследований изменения прочности слоистого композита из полиэфирной смолы и стеклоткани из ровницы при нахождении этих материалов в пресной и морской воде. Результаты, приведенные на рис. 7.9, показывают, что для рассматриваемого материала предел прочности на изгиб и предел прочности на сжатие уменьшаются [7.10]. Причины этого падения могут быть самыми разнообразными. В частности, в [7.11], а также в [7.10] указано, что на прочность композита существенное влияние может оказывать пропитывание материала водой. Проведение испытаний на усталостный изгиб в воде показало, что вода оказывает значительное влияние на снижение усталостной прочности. На рис. 7.10 в качестве примера приведены некоторые результаты экспериментальных исследований влияния времени пребывания в воде на предел прочности при изгибе. Самжин и Уилльямс [7.12] сопоставили результаты исследования на усталость в воздухе и воде эпоксидной смолы, армированной в одном направлении углеродным волокном. Результаты этого исследования представлены на рис. 7.11. Видно, что в воде усталостная прочность композита оказывается ниже. [c.209]

Исследования К. А. Москатова усталостной прочности диафрагмы из фторопласта-4 (пленки или пластины, закаленной и незакаленной) показывают, что наибольшее число колебаний достигается при кристалличности полимера 50—55%. Такая кристалличность может быть получена закалкой предварительно нагретых до 370—390° С пластин из фторопласта-4 в воде при температуре 18—20° С. [c.130]

Полиформальдегид отличается повышенными механическими (а = = 600 -ь 700 кПсм б = 13 -н 75% Е и = 28 -f- 30 10 кГ/см ) и электроизоляционными (е 3,7 ps — 2 10 ом 20 кв мм) характеристиками, устойчивостью к воде (за 24 ч Вд 0,4%) и к слабощелочным средам. Он обладает также высокими значениями усталостной прочности, сопротивлением к истиранию и антифрикционными свойствами (коэффициент трения по стали для сухих поверхностей составляет 0,1—0,3 и почти не изменяется в интервале температур 20—120° С). Полиформальдегид плавится при 170—185° С, причем механические показатели прочности мало изменяются при повышении температуры до 120° С. [c.117]

При изучении влияния среды борного регулирования водоводяных реакторов (дистиллированная вода, с добавлением Н3ВО3 и доведением с помощью КОН ее pH до 8) на скорость роста усталостной трещины в стали 15Х2МФА показано [148], что чувствительность стали к воздействию воды зависит от ее прочности. После термической обработки стали на категорию прочности КП 60 скорость роста усталостной трещины при высоких значения примерно в 5 раз выше, чем этой же стали, обра- [c.90]

Покрытие цинком вызывает появление малых остаточных напряжений в приповерхностном слое изделия, причемг цинк во всех средах ано-ден по отношению к углеродистой стали. Это делает покрытие цинком наиболее действенным способом повышения коррозионно-усталостной прочности стали. Гальваническое покрытие кадмием дает меньший эффект защиты, так как кадмий только в некоторых коррозионных средах аноден по отношению к стали, например, в 3 %-ном растворе Na I, в других же средах он либо имеет тот же потенциал, что и сталь (например, в пресной воде), либо является катодом. [c.187]

Коррозионная стойкость фосфористо-никелевых покрытий в атмосферных условиях и водопроводной воде выше, чем у хромовых и обычных никелевых покрытий. Прочность сцепления их с мало- и среднеуглеродистыми сталями 1200—1400 кГ1см , а с легированными 700— 900 кГ1см . Коэффициент трения стали по чугуну на 30% ниже, чем у хрома, а по бронзе несколько выше. При сухом трении износостойкость покрытия в 2,5—3 раза выше, чем у закаленной стали 45, и на 10—20% ниже, чем у хрома. Покрытия из фосфористого никеля меньше снижают усталостную прочность, чем хромовые и обычные никелевые. Изнашивание сопряженных деталей из различных металлов при работе по фосфористо-никелевым покрытиям в 4—5 раз меньше, чем при работе по стали, и на 20—40% меньше, чем при работе по хрому. [c.294]

Воздействие коррозионной среды. Известно, что материалы одного класса, имеющие различные прочностные и усталостные характеристики на воздухе, почти не отличаются по коррозионной усталости в воде. Например, коррозионно-усталостная прочность мягких и высокопрочных перлитных сталей в пресной воде составляет 11—15 кгс/мм , а усталостная прочность этих сталей на воздухе находится в более широких пределах 22—77 кгс/мм . Испытания сталей 16ГНМ и 22К в условиях асимметричного цикла нагружения при 100° С показали [12], что при одинаковых относительных статических нагрузках Оо/Оп,2 сталь 16ГНМ имеет предел усталости на 10—15% меньше, чем сталь 22К. Относительная кор-розионно-усталостная прочность сталей 22К и 16ГНМ в условиях асимметричного цикла хорошо согласуется с данными повреждаемости барабанов, изготовленных из этих сталей. [c.15]

Влияние термической обработки титановых сплавов на их усталостную прочность находится в тесной связи с изменением структуры и прочности (см. рис. 64). Тем не менее, выбором оптимальной термической обработки можно несколько повышать предел усталости. Для чистых и бетированных а-сплавов такой оптимальной обработкой является наклеп (при температурах ниже рекристаллизации) и отжиг при температурах ниже точек превращения а + р р или а а + р (но, естественно, выше температуры рекристаллизации). Охлаждение после отжига лучше иметь ускоренное в воде или на воздухе. Такая обработка должна привести к образованию мелкозернистой глобулярной структуры, наиболее выгодной для получения высоких значений предела усталости для а-сплавов титана. [c.148]

На поверхностях, на которых оксидированный слой нежелателен (например, из-за понижения усталостной прочности), оставляется припуск. Последний удаляется резанием после оксидирования. При изготовлении деталей высокой точности (2—3 класс) необходимо также учитывать, что при оксидировании на воздухе и в засыпке (все режимы, кроме режимов 10 и В) происходит наращивание тела (увеличение наружных размеров и уменьшение внутренних) детали на 0,004—0,007 мм на сторону, а при охлаждении деталей в воду (режим/( ) убыль тела детали на 0,012—0,014 мм на сторону. Для режима В изменение размеров деталей зависит от толщины снятой окалины. Исходная шероховатость поверхности после оксидирования сохраняется. При оксидировании детали следует размещать в печи, контейнере или в приспособлении (из титановых сплавов или нержавеющей стали) так, чтобы избежать деформаций (поводок) от собственной массы детали. Длинные детали и детали ажурной конфигурации следует подвешивать на специальных приспособлениях. При оксидировании и засыпке детали располагаются на расстоянии 20—30 мм друг от друга и от стенок контейнера (ящика) из нержавеющей стали. Верхний слой засыпки над деталью должен быть не менее 80 мм. Песок или графит перед оксидированием необходимо прокаливать при температуре 850° в течение 6—8 ч зола, образующаяся при прокаливании графита, должна уда-ляться. После оксидирования деталей с охлаждением в воде рекомендуется дополнительная очистка поверхности металлическими щетками для удаления частиц неотставшей окалины. При обнаружении после оксидирования по режиму 10 недопустимых остаточных деформаций из-за термических напряжений, возникших при охлаждении в воде, детали могут подвергаться дополнительному отжигу при температуре 800° и выдержке 1 ч. Для получения глубоких диффузионных слоев, подвергающихся шли- [c.211]

Эта потребность возрастет в 20 раз. Создание высокопроизводительных опреснительных установок требует применения титановых сплавов. Применение титановых труб в теплообменных и опреснительных установках позволило увеличить выход конденсата с 2840 до 5680 м в сутки. Вследствие этого оказалось возможным снизить массу трубной системы теплообменных аппаратов на 75—80% по сравнению с медноникелевыми сплавами. Уменьшение толщины стенок труб из титановых сплавов позволяет улучшить теплообменные характеристики трубной системы, несмотря на их меньшую теплопроводность по сравнению с медноникелевыми или нержавеющ,ими трубами. Опытные системы с трубами и арматурой из титановых сплавов проработали в воде свыше 39 мес при скорости потока до 6,1 м/с без признаков повреждений при очень высоких скоростях потока (42 м/с), недопустимых для любых других материалов, отмечены незначительные коррозионно-эррозионные процессы износ — 0,2 мм/год. Следует отметить при этом, что высокая удельная прочность титановых сплавов позволяет уменьшить размеры, массу и улучшить условия размещения систем. Если учесть, что усталостная прочность титановых сплавов не снижается в воде, то можно охарактеризовать их как идеальный материал для трубопроводов. Зарубежные специалисты отмечают, что титановые сплавы подвержены биологическому обрастанию в такой же мере, как нержавеющие стали. Однако процесс очистки титановых систем значительно проще. Кроме обычных противообрастающих красок возможно хлорирование титановых систем с промыванием теплой водой (52° С) при скорости до 1,6 м/с. После снятия обрастания не наблюдаются щелевая или питтинговая виды коррозии. [c.235]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...