ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классификация типов коррозионной ползучести и разрушения из "Достижения науки о коррозии и технология защиты от нее. Коррозионное растрескивание металлов" В литературе нет недостатка в работах, связанных с влиянием окружающей среды на ползучесть и разрушение материалов [14—60], но ощущается необходимость в систематических исследованиях в этой области. В наших информационных поисках введенная выше классификация оказалась незаменимой при сортировке разнородных сведений. В представленном ниже критическом обзоре сделана попытка обсудить наблюдаемые корреляции между поведением материала в разных средах и его микроструктурой на основе немногочисленных имеющихся систематических исследований. [c.13] По данным табл. 2 с помощью уравнения (3) можно также сравнить поведение рассматриваемого суперсплава с размером зерна 300 мкм при разрушении на воздухе и в вакууме. При обеих температурах испытаний воздух увеличивал время до разрушения (значение р в вакууме выше, чем на воздухе). Влияние среды на пластичность при разрушении суперсплава наглядно продемонстрировано на рис. 3 и 4. Пластичность разрушения в вакууме была ниже, чем на воздухе, во всем исследованном в работе [14] диапазоне напряжений (440—800 МПа при 760 °С и 90—120 МПа при 982°С). [c.15] содержащие МаС1, ослабляли (по сравнению с воздухом) сопротивление ползучести сплава на основе кобальта и ни-кельхромового сплава, дисперсноупрочненного окисью тория [40]. Поведение типа 1А наблюдалось также при наличии осадков сульфата натрия [14], оксида свинца [41], масляной копоти [42], ванадиевой золы с примесью или без примеси сульфида никеля [43], а также в атмосферах, содержащих Ог [43, 44]. [c.16] Напомним, что различие подтипов А и В связано исключительно с влиянием среды (по сравнению с воздухом) на пластичность разрушения. В литературе встречаются случаи, когда из приведенных данных следует, что, например, вакуум может как понижать (тип 1А), так и увеличивать (тип 1В) ег в одной и той же системе [33]. Во многих же случаях данные о ег просто не приводятся [46—48]. В случае явного противоречия количественного объяснения нет, хотя следует заметить, что величина ег очень чувствительна к микроструктуре материала, собенно к присутствию случайных включений, которые в отдельных образцах могут различаться. [c.16] Уменьшение скорости ползучести и результирующее увеличение времени до разрушения на воздухе, т. е. поведение типа 1А или В, наблюдалось также в случае металлов и сплавов, поверхности которых покрыты не оксидами, а пленками других металлов. Например, такое поведение отмечено для монокристаллов и поли-кристаллического цинка, покрытых медью, и монокристаллов никеля с таким же покрытием [49]. Поведение типа I наблюдалось для сплава N1—20 Сг, покрытого керамической пленкой [50], и для кадмия с гидроксидным и пластиковым покрытиями [51. [c.16] Сопоставив этот случай поведения II типа с поведением суперсплава с более крупнозернистой структурой, относящимся к типу I и рассмотренным выше, можно прийти к выводу, что при изменении размеров зерна или плотности межзеренных границ в поперечном сечении образца возможен переход от одного типа к другому [18—21] (рис. 5). [c.17] Приведенный выше обзор феноменологических результатов, конечно же, не оставит ни у кого впечатления, что все основные особенности поведения материалов при коррозионной ползучести и разрушении уже известны. Действительно, данные о поведении П1 типа в основном потоке информации обнаружить не удалось. Поведение IV типа наблюдалось весьма редко, причем не для металла, а для керамики типов 51зЫ4 и Si [61]. Вместе с тем некоторые закономерности и тенденции все же выявляются (возможно, в результате проведения классификации при обработке литературных данных) и будут рассмотрены ниже. [c.18] Скорость ползучести и длительная прочность. Результаты сравнительных исследований показывают, что эти свойства материала находятся во взаимнообратной зависимости, что согласуется с исходными представлениями о деформационном или псевдо-деформационном контроле разрушения, находящими свое выражение в соотношениях типа (3). В то же время влияние окружающей среды само по себе оказывается связанным с наличием на поверхности металла оксидной пленки (окалины) с хорошей адгезией. Отметим, что отсутствие такой пленки может быть обусловлено проведением испытаний не только в вакууме, но и в агрессивных средах, активно разрушающих окалину. Кроме того, влияние внешней оксидной пленки становится менее существенным по мере уменьшения размера зерна или при возрастании роли какого-либо другого внутреннего фактора. [c.18] Вязкость разрушения. Это свойство сильно зависит от материала, преимущественно от исходной микроструктуры и ее изменений в результате воздействия высокотемпературной среды. [c.18] Отмеченные выше общие феноменологические закономерности подсказывают, что объяснение различных типов поведения должно быть связано с влиянием оксидных пленок (окалин) и других обусловленных коррозией микроструктурных и химических изменений на процессы горячей пластической деформации, зарождения и роста трещин в материалах. В двух последующих разделах будут изложены краткие сведения по образованию оксидных пленок и влиянию окалины и других микроструктурных и химических изменений материала в высокотемпературной среде на его механические свойства. При этом, кроме информации о ползучести и разрушении, будут использованы данные и из других областей. Вслед за этими разделами будет проведено заключительное обсуждение, объясняющее и обобщающее известные факты, а также намечающее проблемы для дальнейших исследований. [c.18] Вернуться к основной статье