Коррозионная усталость и хрупкие разрушения металла

КОРРОЗИОННАЯ УСТАЛОСТЬ И ХРУПКИЕ РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛА [c.158]

Сейчас хорошо установлено, что не деформируемые пластически материалы не обнаруживают усталости обычного типа, свойственной металлам. Они подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением в некоторой агрессивной среде, при котором может происходить рост трещины во времени при постоянном номинальном приложенном напряжении (см., например, [39]). Когда такие материалы подвергаются циклическому нагружению, распространение трещины в условиях коррозионного растрескивания происходит ступенчато в течение растяжения каждого цикла напряжения. Разброс при этом типе разрушения может быть вызван начальным распределением поверхностных дефектов, определяющих прочность хрупких материалов, что было обсуждено в разд. II, или развитием коррозионных ямок на поверхности около неоднородностей, таких, как включения и т. д. [c.175]

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]

Коррозионная усталость представляет собой сложный вид разрушения, при котором совместно сказываются неблагоприятные эффекты коррозии и усталости, приводящие к разрушению. В процессе коррозии на поверхности металла часто образуются ямки, служащие концентраторами напряжений. В результате концентрации напряжений процесс усталостного разрушения ускоряется. Кроме того, трещины в хрупком слое продуктов коррозии служат зародышами усталостных трещин, распространяющихся в основной металл. С другой стороны, в результате действия циклических напряжений или деформаций происходит растрескивание и отслаивание продуктов коррозии, т. е. открывается доступ коррозионной среде к свежему металлу. Таким образом, оба процесса ускоряют друг друга, и опасность разрушения может быть очень большой. [c.22]

Исчерпывающих данных по влиянию механической обработки на длительную прочность в воздухе и в активных средах при действии статических сил нет. Можно предполагать, что механическая обработка должна оказывать влияние на хрупкое разрушение (статическую усталость) в воздухе некоторых видов закаленных высокопрочных сталей, а также сталей, предварительно наводороженных при сварке, травлении или гальванизации. Механическая обработка, активирующая поверхность при ее взаимодействии со средой, должна оказывать влияние на статическую усталость стали в некоторых активных средах. В этом случае уже достаточно времени для развития коррозионных или диффузионных процессов, зависящих от состояния поверхности металла, в силу чего состояние поверхности является решающим при длительной прочности, даже при равномерном распределении напряжения по сечению (одноосное растяжение). [c.142]

Таким образом, в условиях, когда совместное воздействие коррозионного и механического фактора не приводит к направленной локализации разрушения, влияние механического фактора на увеличение скорости коррозии и разрушение конструкции не очень существенно и часто может перекрываться влиянием других факторов. Наоборот, обсуждаемые ниже процессы коррозионного растрескивания и коррозионной усталости, когда под влиянием коррозионной среды происходит локализация механического разрушения, приводящая к очень быстрому разрушению конструкции, являются важнейшей научно-инженерной проблемой современности. Как известно, в условиях коррозионного растрескивания, также как и коррозионной усталости, наступающее разрушение даже для пластичного металла по внешним проявлениям аналогично хрупкому излому. [c.110]

Усталость металлов — это хрупкое разрушение их в результат образования трещин меж- и транскристаллитного характера при одновременном воздействии коррозионной среды и переменных (циклических) напряжений, обычно не превышающих предел упругости. [c.117]

В процессе коррозионной усталости металла сначала на отдельных участках его поверхности происходит накопление упругих искажений кристаллической решетки за счет увеличения плотности дислокаций затем появляются субмикроскопические трещины в тех объемах металла, где в процессе массового скольжения отдельных блоков достигается критическая плотность дислокаций, и наконец происходит перерастание микротрещин в макротрещины. При этом по одной из них, наиболее интенсивно развивающейся, происходит хрупкое разрушение [127]. [c.117]

Влияние остаточных напряжений на свойства металлов при воздействии коррозионной среды. Повреждение металлических изделий под действием коррозионной среды зависит в первую очередь от свойств среды, материала детали и внешних нагрузок. Повреждение может иметь вид постепенного разрушения поверхностного слоя (равномерное разрущение, точечное разрушение, селективная коррозия и т. д.), хрупкого разрушения при одновременном действии коррозионной среды и постоянных растягивающих напряжений и коррозионной усталости при одновременном действии коррозионной среды и переменных напряжений. [c.305]

Коррозия, коррозионная усталость, коррозия под напряжением, водородное охрупчивание и т. д. могут вызвать повреждения в металле и привести конструкцию к хрупкому разрушению. Сочетание низких температур и радиоактивного облучения, имеющее место в условиях пузырьковых камер и физических установок, из-за изменения механических свойств материалов также может создать проблему совместимости. [c.278]

В процессе коррозионной усталости трещины, с которых начинается разрушение, зарождаются на поверхности металла в направлении, перпендикулярном к направлению растягивающих напряжений. На поверхности, образовавшейся по месту разрушения, четко просматриваются две зоны зона развития собственно трещины (металл в этой зоне покрыт продуктами коррозии) и зона хрупкого разрушения (допома металла по концентратору напряжений — трещине). [c.46]

При длительном действии статических или циклических напряжений на сталь в коррозионной среде, вызывающем явление коррозионной усталости, может происходить макроскопически хрупкое разрушение стали без признаков пластической деформации, которая могла бы фиксироваться визуально. Кроме хрупкого разрушения, происходит также коррозионное поражение поверхности металла и появление на ней более или менее толстого слоя окислов. Окисленной может быть или вся поверхность металла, или только отдельные ее места, что будет зависеть от агрессивности среды и свойств стали. Опыты показали, что длительное статическое или циклическое нагружение практически не влияет на интенсивность общей коррозии, и потеря в весе от коррозии металла, который находился в коррозионной среде как под нагрузкой, так и без нее, почти равна. Напряженное состояние стали влияет не на увеличение потерь от общей коррозии, а на усиление избирательной коррозии коррозия, в этом случае, обычно развивается как ножевая коррозия. Под таким термином мы объединяем как межкристаллитную, так и транскристаллит-ную коррозию в виде трещин, обычно перпендикулярных к действующим нормальным напряжениям. [c.100]

Подробно представлены материалы по зарождению и развитию макродефектности в металлах в условиях статического и циклического нагружения. Приведены структурные, механические и фрактографические признаки зарождения и развития трещин мало- и много цикловой усталости, коррозионно-усталостного разрушения, водородного растрескивания, коррозионного растрескивания под напряжением, сульфидного растрескивания, стресс-коррозии, межкристаллитной коррозии, щелочного и хлоридпого растрескивания, ползучести и др. Кратко изложены сведения по оценке и определению склонности элементов конструкций к хрупкому разрушению. [c.2]

При повреждениях второго типа коррозионный износ стенки трубы незначителен либо практически отсутствует, и результатом коррозии являются хрупкие бездеформационные разрушения. Они связаны главным образом с процесса.ми наводороживляпя и водородного охрупчивания металла экранных труб (или с процессами коррозионной усталости). [c.37]

Из приведенных материалов следует, что процессы на-водороживания и хрупких (второго типа) разрушений металла экранных труб протекают на фоне циклических колебаний температуры, связанных с поведением рабочей среды. Менее значительные измепепия температуры металла возможны и за счет действия пульсаций топочного факела. Поэтому при рассмотрении механизма хрупких повреждений экранных труб следует учитывать наряду с паводороживанием также и процессы коррозионно-термической усталости (см. 2.4). [c.77]

Термическая усталость особенно в начальной стадии приводит преимущественно к повреждаемости границ зерен, причем трещины на поверхности металла имеют вид разветвленных паучков . При коррозионной усталости разрушение начинается только после существенного коррозионного поражения поверхности металла, изломы характеризуются множественностью очагов, а разрушение может проходить как по зернам, так и по их границам (последнее— в условиях повышенного разрыхления границ, когда коррозионный фактор превалирует над нагрузочным) [78]. Напомним, что металл со стороны внутренней поверхности экранных труб, подвергшихся хрупким повреладенням, претерпел именно межзеренное разрушение (см. 2.3). [c.88]

В соответствии с электрохимическим механизмом разрушения металла при коррозионной усталости, развитие трещин можно представить следующи.м образом сначала на поверхности металла возникают небольшие местные поражения, например в виде глубоких коррозионных язвинок. На этих участках начинает протекать электрохимический процесс, причем язвинки начинают действовать подобно запилу, в качестве концентратора напряжений. Максимальные значения напряжений будут на дне язвинок, и поэтому дно будет иметь более отрицательный потенциал, чем стенки язвинки и внешняя поверхность металла. Коррозионные язвинки, таким образом, будут углубляться, постепенно переходя в трещину Разрушению при тре-щинообразовании свойственны признаки хрупкого разрушения значительное снижение пластичности металла, излом по плоскостям максимальных растягивающих напряжений, неравномерность поверхностного излома и т. д. Схематически последовательность развития трещины приведена на фиг. 83. [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...