ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коррозионное разрушение металла в напряженном состоянии из "Прочность сварных конструкций в агрессивных средах" Скорость коррозии к относительно мало изменяется под влиянием упругих напряжений в нейтральных и щелочных средах, но может заметно увеличиться в кислых средах пропорционально напряжениям [1] к = Ко- -аа, где ко — скорость без наличия растягивающих напряжений а — коэффициент пропорциональности. [c.102] В концентраторах приложенные напряжения смещают электродный потенциал в отрицательную сторону и усиливают скорость анодного растворения металла. [c.102] Условия коррозионного растрескивания металлов и их сварных соединений а) металл, восприимчивый к коррозионному растрескиванию (М) б) спецпфическа коррозионно-активная среда (С) в) напряженное состояние (Я) с наличием растягивающих компонентов напряжения (схема 3). На природу этого разрушения существуют различные точки зрения электрохимическая, ме-ханоэлектрохимическая, пленочная, адсорбционно-электрохимическая, сорбционная и др., подробно рассмотренные в ряде монографий и обзоров [1, 19, 20, 25, 46, 47, 71, 74 и др.]. Основные механизмы растрескивания классифицированы на рис. 33 [71]. Различие существующих гипотез заключается прежде всего в различной оценке влияния напряжений и среды на процесс разрушения, а также причин, вызывающих склонность металла к растрескиванию. [c.103] Местные анодные участки и коррозионно-активные пути можно разделить на начальные, которые уже имеются в металле без напряженного состояния, и возникающие под действием напряженного состояния (рис. 33). [c.103] Неоднородность свойств структурная, химическая упругопластического состояния физическая геометрическая и др. [c.104] Ко второй группе относятся движущиеся дефекты решетки (дефорхмируемый металл) у острия трещины, микросегрегации атомов растворенного компонента на движущихся дефектах решетки у острия трещины, новые коррозионно-нестойкие фазы, зарождающиеся при деформации у острия трещины, участки под разрывами пленки, образующиеся при деформации металла. [c.105] Возникновение анодных участков может быть связано также с неоднородностью жидкой фазы и физических условий на поверхности металла, в устье и стенках трещины. [c.105] Хрупкое коррозионное растрескивание имеет место при определенных критических (пороговых) значениях напряженности определяемой действующими напряжениями а и потенциальной энергией W. [c.105] Участки с высокой концентрацией ai, п, ц подвержены интенсивному разрушению. [c.105] Представление о кинетике развития трещины по коррозионно-ме-ханосорбционному механизму приведено ниже. [c.106] На заключительной стадии в связи с уменьшением живого сечения при достаточном запасе потенциальной энергии механический фактор начинает преобладать над коррозионным, трещина развивается с высокой скоростью, близкой скорости хрупкого разрушения без среды. [c.107] Макроскопическая траектория трещины нормальна действующим растягивающим напряжениям. [c.108] Время коррозионного растрескивания уменьшается по мере увеличения температуры по закону, близкому к экспоненциальному [46, 47], п1=А + В1Т, где Т—абсолютная температура А и В — постоянные, зависящие от конкретных условий. Во-первых, увеличение температуры интенсифицирует химические, электрохимические и сорбционные процессы во-вторых — интенсифицирует протекание пластических деформаций в вершине трещины в-третьих — повышает напряженность I рода. [c.109] Помимо температурны.х напряжений I рода, вызванных гра-диентом температур по стенке, в конструкции возникают температурные напряжения, связанные с неоднородностью температур по контуру конструкции. [c.110] Особо следует остановиться на двояком влиянии среды при растрескивании. С одной стороны, среда способствует разрушению, вызывая возникновение начальных концентраторов вследствие локальных анодных процессов и их развитие при совместном действии среды и напряжений. С другой стороны, коррозионная среда может затормаживать развитие трещины в связи с явлением деконцентрации , проявляющейся как в общей деконцентрации на поверхности, так и в локальной деконцентрации в вершине трещины или концентратора. Первый вид деконцентра-ции связан с растворением начальных концентраторов при интенсивной поверхностной коррозии с увеличенной плотностью концентраторов на единице поверхности. Локальная или местная декоицентрация связана с увеличением радиуса кривизны р концентратора вследствие интенсивного анодного растворения вершины и притупления ее, и с возникновением в вершине концентратора или магистральной трещины сетки сопутствующих дочерних коррозионных трещин и их ветвления. [c.110] Эти процессы наблюдаются экспериментально на многих материалах в различных средах, например на титане, обладающем высокой чувствительностью к концентраторам. При испытании в бромистометаноловых средах, варьируя содержанием брома, воды и метилового спирта, можно получить различные виды разрушения титана в напряженном состоянии общую коррозию, коррозионное растрескивание, межкристаллитную коррозию без магистральной трещины (рис. 37 и 38). [c.110] Коррозионная усталость при циклическом нагружении [19, 38, 45, 61, 69, 74]. Выделим главные факторы, определяющие особенности коррозионной циклической усталости по сравнению с коррозионным растрескиванием особенности коррозионной усталости по сравнению с усталостью на воздухе механизм коррозионной усталости при циклическом нагружении. [c.112] Вернуться к основной статье