Испытание на коррозионное растрескивание при постоянной деформации

Ранее этот метод использовали для сравнительного изучения влияния таких переменных факторов, как состав и структура сплава илп добавки ингибиторов к коррозионным средам, а также для исследования комбинированного влияния состава силава и коррозионной среды на разрушение в тех случаях, когда в лабораторных условиях не удавалось обнаружить растрескивания образцов при испытании по методу постоянной нагрузки или постоянной деформации. Таким образом, испытания при постоянной скорости деформации — относительно жесткий вид лабораторных испытаний в том смысле, что при их применении часто облегчается коррозионное растрескивание, в то время как другие способы испытания нагруженных гладких образцов не приводят к разрушению. С этой точки зрения рассматриваемый способ испытания подобен испытаниям образцов с предварительно нанесенной трещиной. В последние годы многие исследователи поняли значение испыта-Н1и"1 с использованием динамической деформации и теперь представляется, что испытания этого типа могут применяться гораздо более широко благодаря своей эффективности, быстроте и более надежной оценке исследуемых вариантов. На первый взгляд, может показаться, что испытания образцов на растяжение при малой скорости деформации до их разрушения в лабораторных условиях имеют небольшое сходство с практикой разрушения изделий при эксплуатации. При испытаниях по методу постоянной деформации и методу постоянной нагрузки распространение трещины также происходит в условиях слабой динамической деформации, в большей или меньшей степени зависящей от величины первоначально заданных напряжений. Главное заключается во времени испытаний, в течение которого зарождается трещина коррозионного растрескивания, и в структурном состоянии материала, определяющем ползучесть в образце. Кроме того, появляется все [c.315]

Согласно общепринятой классификации методы длительных испытаний образцов металла на коррозионное растрескивание под напряжением разделяются на две основные группы испытания при постоянной деформации испытания при постоянном напряжении. [c.176]

Склонность к коррозионному растрескиванию принято определять по нескольким показателям. Это может быть время, необходимое для появления первой трещины или полного разрущения образца. Также может быть применен показатель сравнения механических свойств образцов в напряженном и ненапряженном состояниях при их разрушении в коррозионной среде. При испытаниях с постоянной скоростью деформации может быть применен показатель максимально достигаемой нагрузки или показатели изменения пластичности материала (длительная пластичность образцов и ее изменение в зависимости от условий испытания или изменение относительного сужения разрушенных образцов). Формы и типы образцов при испытаниях на стойкость против коррозионного растрескивания достаточно разнообразны и зависят от метода испытания, формы изделия, типа внешних нагрузок, которые может испытывать оборудование в процессе эксплуатации. На рис. 1.4.40 приведено одно из приспособлений для испытаний образцов при постоянной нагрузке. В настоящее время достаточно широко распространены так называемые С-образные образцы, некоторые виды которых представлены на рис. 1.4.41. При испытаниях могут применяться гладкие или ступенчатые образцы, а также образцы с предварительно нанесенной усталостной трещиной. [c.119]

Испытания при постоянной общей деформации, хотя и являются наиболее простыми и распространенными, при исследовании стойкости сталей и сплавов к коррозионному растрескиванию имеют один общий недостаток. Фиксация на образцах заданной нагрузки достигается с помощью копирующего устройства (например, струбцин, в которых зажимаются образцы). При этом предполагается, что заданная в начале испытаний деформация остается неизменной в течение всего времени испытаний, т. е. не учитывается явление релак- [c.119]

Испытания при постоянной скорости деформации позволяют максимально ускорить наступление эффекта коррозионного растрескивания в испытуемом образце. Это наиболее жесткий из всех методов испытаний, т. к. при его проведении удается достигнуть того же состояния образца, что и в случае применения образцов с предварительно нанесенной трещиной. Поэтому такие испытания значительно ускоряют процесс выявления склонности материалов к коррозионному растрескиванию и могут быть рекомендованы как метод предварительного контроля. [c.120]

Испытания для выявления склонности металлов к коррозионному растрескиванию подразделяют на испытания при постоянной деформации, нагрузке или скорости деформации и испытания с использованием образцов с надрезом и трещиной. [c.64]

Испытания при постоянной скорости деформации применяют сравнительно редко, но они имеют преимущества, заключающиеся в ускорении коррозионного растрескивания в системах, где при статических испытаниях оно наступает только через длительное время. Этот вид испытаний можно сравнить с методом, в котором используют образцы с надрезом для более быстрого развития коррозионного растрескивания. [c.67]

Представления о значительной роли скорости деформации достаточно распространены. Менее известно, что коррозионное растрескивание может иметь место только выше ограниченного интервала скоростей деформации. В испытаниях при заданной нагрузке (поскольку трещина будет продолжать распространяться только в том случае, если скорость деформации вершины трещины будет выше определенной минимальной скорости, необходимой для растрескивания) следует ожидать, что развитие трещины будет временами приостанавливаться, особенно при напряжении ниже порогового [30, 31]. Более того, как при испытаниях по методу заданной постоянной нагрузки, так и постоянной деформации, скорость деформации уменьшается со временем за счет ползучести металла, если напряжения остаются в достаточной мере постоянными, т. е. скорость деформации зависит от времени, при котором устанавливаются необходимые для растрескивания напряжения и электрохимические условия. Ползучесть при постоянной нагрузке до установления электрохимических условий, необходимых для растрескивания, замедляет или даже предотвращает коррозионное растрескивание [30, 31]. Однако большинство убедительных доказательств важности скорости деформации получено при испытаниях, в которых задается скорость деформации, а не постоянная нагрузка. На рис. 5.9 показано влияние различных скоростей деформации сплава Mg—7А1 в хромат-хло-ридном растворе эти испытания проводили до полного разрушения образца, а достигаемую максимальную нагрузку измеряли чув- [c.238]

Испытания при постоянном прогибе обычно просты, образцы и нагружающие устройства в большинстве случаев довольно дешевы и хорошо моделируют напряжения, возникающие в реальных конструкциях и приводящие их к коррозионному растрескиванию. Испытания при постоянной нагрузке могут наиболее близко моделировать разрушение от приложенных или рабочих (возникающих в процессе работы конструкции) напряжений испытания при постоянной скорости деформации только недавно стали находить распространение и их связь с разрушениями, встречающимися на практике, меиее ясна. [c.311]

Рис. 5.57. Способы создания напряжений в образцах при испытании на коррозионное растрескивание (а—е — постоянная деформация, ж — постоянная нагрузка)

Результаты исследования будут зависеть от природы изучаемой системы, т. е. от таких свойств, как вязкость разрушения исследуемого материала, и от агрессивности используемой коррозионной среды. Результаты испытаний будут также зависеть от жесткости применяемых нагружающих устройств. Если жесткость устройства меньше упругой деформации, которая, по всей вероятности, остается в образце после образования полос Людерса, то коррозионное растрескивание в некоторых случаях может затормозиться, особенно тогда, когда заданные начальные напряжения по своей величине близки к пороговым напряжениям. Следовательно, есть некоторая опасность сопоставлять сопротивление материалов коррозионному растрескиванию по времени до разрушения при одном первоначально заданном уровне напряжений. Таким образом, хотя метод испытаний при постоянной деформации часто используется на практике, однако результаты его могут вводить в заблуждение при оценке материалов. На рис. 5.59 приведены результаты испытаний на чувствительность к растрескиванию образцов, подвергнутых предварительной холодной деформации разной величины. При начальных напряжениях 280 и 155 Н/мм образцы распределяются по чувствительности к коррозионному растрескиванию в зависимости от степени деформации в различной последовательности (табл.. 5.2). [c.313]

Атмосферные испытания на коррозионное растрескивание образцов, вырезанных из листов магниевых сплавов, при постоянной деформации, [c.170]

Скорость растворения металла определяется исключительно электрохимическими особенностями корродирующей системы. Дополнительное действие напряжений и электрохимического фактора в этой модели, включающей создание обнаженного металла в вершине трещины за счет пластической деформации, состоит или в сильном изменении величины интервала скоростей деформации, в котором имеет место растрескивание, или значений пороговых напряжений (при испытании по методу заданных постоянных нагрузок) в зависимости от условий внешней коррозионной среды. Такие эффекты действительно наблюдаются кривая рис. 5.9 имеет тенденцию к заметному смещению вдоль оси соответствующей скорости деформации при изменении состава окружающей среды или прп наложении достаточно больших плотностей анодного или катодного токов. Предельная скорость изгиба консольного образца, ниже которой растрескивания не наблюдается, в экспериментах может быть изменена на два или три порядка за счет изменения приложенного потенциала (см. рис. 5.10). [c.239]

Рве. 37. Кривые напряжение - удлинение, получешше при испытании меди на коррозию под напряжением с использованием методики постоянной скорости деформации / - на воздухе (коррозионное растрескивание под напряжением не наблюдается) 2- в растворе 1 М ЫаНОз при потенциале свободной коррозии 3 — в растворе 1 М КаХО при потенциале электрода 100 мВ по отношению к насыщенному каломельному электроду [5] [c.36]

Все методы контроля стойкости металлов против коррозионного растрескивания можно разделить на три группы в зависимости от условий задания напряжений, возникающих в образце при испытаниях. Это испытания при постоянной общей деформации, постоянной нагрузке и постоянной скорости деформации. В первом случае происходит имитация напряжений, возникающих в конструкции при изготовлении или под воздействием монтажных или эксплуатационных дефектов — т. е. остаточных напряжений. Так как коррозионное растрескивание большинства деталей оборудования различного назначения связано именно с остаточными напряжениями в конструкции, то такие испытания можно считать наиболее реалистичными. Испытания при постоянной нагрузке имитируют разрушения под действием рабочих нагрузок в оборудовании, например в условиях внутреннего (рабочего) давления в сосуде или трубопроводе. Анализ повреждений при постоянной скорости деформации относится к гругше методов, не имеющих непосредственного производственного значения, так как вероятность стресс-коррозионного разрушения материала при таком виде нагружения конструкции мала. Однако эта группа методов позволяет глубже понять процессы, происходящие в материале при коррозионном растрескивании, и незаменима при лабораторных исследованиях. [c.118]

Сопротивление или чувствительность к КР оценивают временем до разрушения образцов, испытываемых при постоянной деформации или постоянной осевой нагрузке. При обоих видах нагружения напряжение в образцах составляет 0,75 или 0,9СТо а (технического предела текучести). Для группы из 3—10 одинаковых образцов указывают минимальное, максимальное и среднее время до разрушения. Коррозионным растрескиванием называется разрушение при одновременном действии на образец растягивающих напряжений и агрессивной внешней среды с тем уточнением, что действие названных факторов осуществляется параллельно в течение всего времени испытания. Разрушение как результат их последовательного действия, например потеря несущей способности материалом вследствие общей, питтинговой или межкристаллитной коррозии и долом при нагрузке, вызывающей в расчете на исходное сечение образца напряжение меньшее, чем (Тв или СТо 2, к КР не относится. [c.232]

Для оценки склонности материала к коррозионному растрескиванию проводят испытания образцов в данной коррозионной среде а) при постоянном растягивающем напряжении б) при постоянной величине деформации или в) при постоянной скорости деформации. Чаще всего используют первые два способа нагружения. Если в рабочих условиях возможно изменение состава среды, для испытаний следует использовать среду с максимальным содержанием коррозионно-активных веществ. Должны учитываться также особенности контакта среды и материала в рабочих условиях. Методы испытаний можно разделить на две группы. Первая группа предполагает испытания в коррозионной среде нагруженных гладких образцов для определения зависимости времени до разрушения образца от величины напряжения а. Критерием стойкости металла по отношению к коррозионному растрескиванию может служить время до разрушения образца при пороговом напряжении Стп. ниже которого не происходит растрескивания при еколь угодно длительных испытаниях. При 28 [c.28]

Таким образом, разрушение из вязкого, характерного для сплава АМГ6, под воздействием среды переходит в квазихрупкое с незначительной локализованной пластической деформацией. Аналогичные данные получены при одноосных испытаниях этого сплава на коррозионное растрескивание при наличии постоянной растягивающей нагрузки сг = 0,8ао,2. Анализ испытаний серии из 30 сварных образцов показывает, что утонение в зоне разрушения по сравнению с основным сечениём составляет менее 0,02. Если при испытании без среды разрушение происходит вязко и доля хрупкого излома х/Я—О, то при коррозионном растрескивании доля хрупкого излома х/Я 0,6, т. е. является определяющей, причем пластичное разрушение относится к стадии механического разрушения. [c.94]

Приспособление для таких испытаний показано на рис. 4.11. Приспособление изготавливают из коррозионно-стойкого материала. Образец в форме полоски шириной 20 и толшиной 1—2 мм закрепляется на поверхности эллиптической оправки с помощью прижимной планки 2 и винтов 3 (длина образца должна быть равна эллиптической поверхности приспособления). Размеры полуосей эллипса зависят от модуля упругости материала и находятся в пределах 6—8 см для больших и 2,7—5,5 см— для малых полуосей. Таким образом, постоянная деформация образца зафиксирована, а на его внешней поверхности возникают растягивающие напряжения, которые со временем будут уменьшаться (релаксиро-вать). Приспособление с образцом погружают в сосуд с агрессивной средой, имеющей заданную температуру. Одновременно экспонируют деформированные образцы на воздухе при той же температуре. После испытаний под микроскопом определяют по шкале отсчета длину участка г в см, на котором произошло растрескивание образца. [c.137]

Определение склонности к коррозионному растрескиванию. Обзор методов определения склонности к коррозионному растрескиванию приводится в статьях Загера, Брауна и Мирса [78] и Годарда и Харвуда [79]. Методы испытаний под напряжением делятся на две группы испытания с постоянной деформацией и испытания с постоянной нагрузкой. Для иллюстрации испытания с постоянной деформацией на фиг. 106, а, б, в и г показан прибор, которому отдает предпочтение Фармери, в разных видах. Два другие типа приборов (часто применяющиеся) показаны на фиг. 106, <9 и е. На фиг. 107 приводится схема прибора, применявшегося Фармери [80 ], в котором испытания проводятся с постоянной нагрузкой. Приборы, использующие постоянство деформации, просты и на них можно производить множество опытов без особых затруднений. Такие методы полезны при выполнении исследовательских работ. Однако с развитием трещины напряжения автоматически снимаются в методе же с постоянной нагрузкой с развитием трещины напряжение [c.637]

Исследовали КР алюминиевого сплава AI-7075 в 0,0Ш растворе НС1, к которому добавляли различное количество Na l [237]. Испытания проводили при температуре 298 К по режимам с постоянной скоростью деформации 3-10 с при которой разрушение данного сплава происходило в области упругих деформаций (чувствительность к коррозионному растрескиванию оценивали по величине максимальной нагрузки Fmax ЦИлиндрических образцов) при постоянной нагрузке 0,8 ао.г с определением времени т до растрескивания цилиндрических образцов. Установлена (рис. 86) идентичность коррозионного поведения сплава при испытаниях различными методами. [c.211]