ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коррозионный этап развития трещин коррозионного растреокивания в нейтральных средах из "Коррозия под напряжением" Если эдл. первого элемента определяется разностью потенциалов полосы скольжения и остального металла, а для пленочного механизма - разностью потенциалов чистого (оголенного) металла и металла под пленкой, то (з.д.с. второго деформационного элемента) будет зависеть от двух факторов -уровня Напряжений а непосредственно в вершине трещины и способности металла к разблагораживанию (сдвигу в отрицательную сторону) его электродного Потенциала. Эта способность определяется деформационной активацией а. Следует уточнить, что во всех случаях под потенциалом металла мы понимаем его не равновесное, а компромиссное значение, устанавливающееся в результате протекания на металле как анодного, Так й катодного процессов. Этот потенциал, в отличие от равновесного потенциала, не определяет термодинамическую стойкость металла к коррозии. [c.66] Предлагаемый здесь впервые показатель а, определяющий стойкость к коррозии под механическим напряжением, является важнейшей характеристикой металла, легко определяемой экспериментально. Единица измерения его - В/мПа, Если этот показатель мал, мало будет и произведение аа, т. е. металл не склонен к растерескиванию. [c.66] Если а зависит от а, в уравнение (5) вместо а следует подставить его аналитическое выражение а = /(с . [c.67] Углубление трещины вследствие работы деформационной гальванопары в соответствии с уравнением (5) будет равномерно ускоренным, так как с ростом глубины трещины при постоянной нагрузке на деталь напряжения о-в вершине трещины увеличиваются. [c.67] Ионы железа образуются при растворении вершины трещины вследствие работы гальванопары. [c.68] Доля катодного процесса с кислородной деполяризацией, по-видимому, невелика, поскольку поступление кислорода с поверхности в вершину трещины затруднено. Ионы водорода адсор бируются на поверхности металла, восстанавливаются, получая электроны, до атомарного и покидают поверхность, являющуюся в данном случае катализатором реакции восстановления водорода. Десорбция атомов водорода с поверхности металла протекает по механизму параллельных реакций часть атомов абсорбируется (поглощается) объемом металла, распространяясь по нему, часть, образуя молекулы, уходит в атмосферу. Водород, попадая в металл. Диффундирует по его объему в зону максимальных трехосных напряжений, которая находится перед вершиной трещины [37, 49]. Водород, поступивший в эту зону, ускоряет процесс коррозионного подрастания трещиНы, так как наводороживание металла существенно снижает его коррозионную стойкость [41]. [c.68] Это уравнение учитывает только атомарный водород, поступающий в металл, т, е. водород, прошедший стадию восстановления. Кроме этого, в металл возможно, по-видимому, поступление ионов водорода Н Есть основание считать, что интенсивность. наводорозкиванйя и его разупрочняющее воздействие на коррозионном этане развития трещины очень невелик так как площадь анодной поверхности 5а в вершине трещины в этом случае исчезающе мала. Следует отметить, что данные гальванопары нелинейны, т. е. — функция силы тока. [c.69] По мере увеличения скорости коррозионного углубления трещины, роста и повышения в металле концентрации охруп-чивающего водОрода увеличивается вероятность смены механизмов развития трещины, т. е. перехода к скачкообразному этапу. [c.70] В С1 ге современных представлений развитие трещины коррозионного растрескивания в высокОпрочньхх закаленных сталях может протекать по двум механизмам. Вначале трещина равномерно углубляется вследствие локальной коррозии ее вершины, а затем, в результате смены механизма, развивается дискретно, т. е. трещина начинает с некоторого момента углубляться в тело металла скачками. При коррозионном углублении трещина разветвляется. При скачкообразном механизме ветвление не наблюдается, поскольку, по мнению бодашинства исследователей, определяющим в развитии трещины является водородное охрупчивание [37,40,41]. [c.70] При рассмотрении механизма скачкообразного подрастания трещин коррозионного растрескивания в нейтральных средах вследствие только водородного охрупчивания кардинальный вопрос о том, откуда берется в металле водород, по существу даже не ставится. Роль процесса локальной коррозии на скачкообразном этапе не учитывается [33,37,41]. [c.71] Нами была проведена работа по получению СОП в результате мгновенного разлома электроизолированного металлического образца по острому концентратору напряжений в электролите. При этом имитировалось основное условие образования СОП непосредственно в трещине — мгновенный разрыв металла по концентратору напряжений вследствие деформации нормального отрыва. Есть основание полагать, что коррозионно-электрохими-ческие свойства такой СОП будут наиболее соответствовать свойствам ООП в вершине подрастающей скачками трещины. [c.73] На основании проведенных исследований была разработана -установка для получения СОП в условиях, имитирующих получение СОП в реальной трещине. Установка позволяет измерять электродный потенциал по месту СОП, силу тока короткозамкнутой гальванопары СОП — исходная старая поверхность, а также изменение этих показателей во времени [53, 55, 57, 58J. [c.73] Приведенная на рис. 3 зависимость показывает, что в момент образования СОП в 3 %-м водном нейтральном растворе Na l возникает скачок электродного потенциала металла в отрицательную сторону на 2(Ю-350 мВ спустя 60-90 с потенциал обычно стабилизируется ка значении, которое ка 80—120 мВ отрицательнее стационарного потенциала старой поверхности. [c.75] С течением времени это последнее значение весьма медленно дрейфует в положительную Сторону, стремясь в пределе к потекциа-. лу старой поверхности. Сравнение полученной зависимости (рис. 3) с аналогичной токовой (рис. 4) показывает, что потенциал по месту СОП и ток короткозамкнутой гальванопары СОП - старая (т. е. обычная) поверхность спадают во времени по различным закономерностям, что связано с нелинейностью данных систем. Время жизни СОП, т. е. период ее активности, по потенциалу выше, чем по току. Последнее, как показали эксперименты, находится в пределах 0,5-10 с. [c.75] Вернуться к основной статье