Коррозионная усталость механизм

Переменные напряжения совсем не вызывают усиления общей коррозии. Ускоренное разрушение деталей происходит в результате появления сетки микроскопических трещин, переходящих в крупную трещину коррозионной усталости, механизм зарождения и развития которой сходен с таковым при коррозионном растрескивании, но приходится только на периоды растягивающих напряжений (рис. 236). Трещины коррозионной усталости могут быть как транскристаллитного, так и межкристаллитного типа. [c.337]

Переменные напряжения совсем не вызывают усиления общей коррозии. Ускоренное разрушение деталей происходит в результате появления сетки микроскопических трещин, переходящих в крупную трещину коррозионной усталости, механизм зарождения и развития кото- [c.207]

Успехи, достигнутые в коррозионной науке и технике машиностроения с момента выхода первого издания, требуют обновления большинства глав настояш,ей книги. Детально рассмотрены введенное недавно понятие критического потенциала питтингообразования и его применение на практике. Соответствующее место отводится также критическому потенциалу коррозионного растрескивания под напряжением и более подробному обзору различных подходов к изучению механизма этого вида коррозии. Раздел по коррозионной усталости написан о учетом новых данных и их интерпретации. В главу по пассивности включены результаты новых интересных экспериментов, проведенных в ряде лабораторий. Освещение вопросов межкристаллитной коррозии несенсибилизированных нержавеющих сталей и сплавов представляет интерес для ядерной энергетики. Книга включает лишь краткое описание диаграмм Пурбе в связи с тем, что подробный атлас таких диаграмм был опубликован профессором Пурбе в 1966 г. [c.13]

На современном уровне рассмотрен механизм коррозионной усталости. Специальной темой является вопрос о коррозии стальной арматуры, поскольку продолжает иметь место коррозия железобетонных конструкций. Добавлена новая глава по сплавам кобальта эти сплавы ввиду своей необычайно высокой стойкости к эрозии и фреттинг-коррозии получили большое практическое применение как материал для хирургической имплантации. Обновлены задачи и ответы. [c.14]

МЕХАНИЗМ КОРРОЗИОННОЙ УСТАЛОСТИ [c.162]

Влияние коррозионного процесса на усталость выражается главным образом в ускорении пластической деформации, сопровождающейся образованием выступов и впадин. Именно поэтому разрушение от коррозионной усталости не является результатом аддитивного действия коррозии и усталости, а всегда больше их суммы. Такое влияние коррозии объясняет также, почему уровень устойчивости к коррозионной усталости в большей степени определяется коррозионной стойкостью, чем прочностью на растяжение. При низкой частоте нагружения предел коррозионной усталости снижается, так как увеличивается время коррозионного воздействия за один цикл [81 ]. КРН и коррозионная усталость имеют разные механизмы, поэтому чистые металлы, устойчивые к КРН, подвержены действию коррозионной усталости в той мере, в какой они подвержены общей коррозии. [c.163]

Реальность данного механизма коррозионной усталости подтверждают исследования, показавшие что ползучесть (медленная пластическая деформация), которая также осуществляется путем переползания дислокации, ускоряется общей коррозией напряженного металла. Чем выше скорость коррозии, тем выше и скорость ползучести. Прекращение коррозии, например путем катодной защиты, ведет к уменьшению скорости ползучести до исходного значения. Влияние коррозии на ползучесть мелкозернисты, металлов наблюдается у меди, латуни [82], железа и углеродистой стали [83]. [c.164]

Таким образом, в условиях данного исследования установлено, что при коррозионной усталости на высоких уровнях деформаций и напряжений хемомеханический эффект вызывает инверсию в коррозионном действии среды, среда не уменьшает, а увеличивает долговечность металла. Снижение уровня деформаций и напряжений ослабляет развитие указанных эффектов и приводит к обычным механизмам коррозионной усталости с соответствующим уменьшением долговечности металла в коррозионной среде. [c.249]

Несмотря на то, что процессы коррозионной усталости металлов являются предметом широких исследований, особенно интенсивных в течение последних тридцати лет, в настоящее время все еще нет единой точки зрения, единой теории, объясняющей механизм коррозионной усталости металлов. [c.81]

Механизм коррозионной кавитации имеет смешанный коррозионно-механический характер и близок к механизму коррозионной усталости. Однако, в отличие от обычных условий коррози- [c.87]

Петров Л- Н Тищенко В. Н. О механизме развития трещин коррозионной усталости//Сб. тез. докл. 1П укр. конф. по электрохимии. -Черновцы, 1980. - С. 105. [c.138]

В данном обзоре рассмотрены многие экспериментальные факторы, которые оказывают влияние на чувствительность к коррозионному растрескиванию титановых сплавов. Хотя общая основа была установлена, очевидно, что требуется дальнейший экспериментальный и особенно теоретический анализ. Таким образом, представленный обзор следует рассматривать как прогресс в этом направлении несомненно, что некоторые дискуссионные практические и теоретические факторы в будущем будут преданы забвению. Необходимо подчеркнуть, что многие проблемы КР для специфических пар сплав/среда были решены вскоре после их открытия. Это не означает, однако, что такие проблемы не возникнут в будущем, но можно надеяться, что этот обзор будет полезен при распознании таких проблем. Субкритический рост трещин может происходить по механизму иному, чем при КР. Наиболее важным является рост усталостных трещин. В последние годы много внимания уделялось рассмотрению аналогии между коррозионным растрескиванием и коррозионной усталостью имеются указания и на взаимосвязанность этих процессов. При применении титановых сплавов в авиационно-космической технике и при подвод- [c.431]

В том случае, если окружающая среда не приводит к коррозионному растрескиванию данного металла при статическом или квазистатическом нагружении, реализуется механизм так называемой "чистой коррозионной усталости. Тогда кривая скорости роста усталостной трещины при испытании в коррозионной среде в зависимости от амплитуды коэффициента интенсивности напряжений качественно такая же, как и в воздухе (см. рис. 49, кривая 2), но при низких и средних значениях она располо- [c.98]

Во многих случаях коррозионная усталость не связана избирательно с каким-то одним механизмом разрушения, а есть следствие одновременного проявления нескольких механизмов, поэтому кривые часто отличаются от кривых, приведенных на рис. 49. [c.98]

В. в . Романовым [Ю9 предложена коррозионно-механическая гипотеза обобщенного механизма коррозионной усталости. [c.77]

Износ от коррозионной усталости. Этот вид износа проявляется при одновременном воздействии на металл циклических знакопеременных или знакопостоянных нагрузок и коррозионно-агрессивных сред (паров, газов, электролитов, углеводородных или синтетических жидкостей, комбинации газообразных и жидких сред, обеспечивающих развитие химической и (или) электрохимической коррозии под напряжением при циклических нагрузках). Трудно найти ответственное металлоизделие, отдельные детали или узлы которого не подвергались бы износу от коррозионной усталости это — бурильные трубы, канаты, опоры и растяжки, сварные соединения всех видов техники, особенно судов и кораблей гребные винты и валы подшипники скольжения и качения штанги и тяговые устройства, наружные и внутренние элементы конструкций самолетов и вертолетов, лопатки компрессоров и турбин шасси, рессоры, тор-сионы, подвески валки прокатных станов элементы двигателей внутреннего сгорания, станков, механизмов, приборов. [c.228]

Коррозионная усталость является опасным явлением, которое приводит к значительному снижению усталостной прочности и прежде-временному разрушению ответственных деталей ряда машин и механизмов (сюда относятся кора- да бельные гребные валы, турбинные лопасти, штоки дизелей, детали 70 насосов, рессоры и много других деталей машин). [c.57]

Для объяснения механизма коррозионной усталости автором была предложена адсорбционно-электрохимическая теория (77, 78(, дополненная в последнее время новыми представлениями о влиянии водорода (56, 79]. [c.171]

В заключение необходимо отметить, что обе существующие теории коррозионной усталости дают качественное объяснение механизма коррозионной усталости, не давая никаких количественных данных для расчета. Это последнее является важной задачей для последующих исследований, и, очевидно, адсорбционно-электрохимическая теория коррозионной усталости может лечь в основу создания научно обоснованного расчета стальных деталей, несущих нагрузку в коррозионно-агрессивных средах. [c.176]

Коррозионная усталость представляет собой сложный процесс разрушения металлов при одновременном воздействии на них химической или электрохимической коррозии и циклической нагрузки. Циклической нагрузкой называют многократное повторение циклов, а циклом — всякое изменение нагрузки в известных пределах [205]. Коррозионноусталостным разрушениям подвергается большое количество ответственных деталей машин и механизмов [1, 4, 7, 206—209]. [c.124]

Коррозионное растрескивание и коррозионно-усталостное разрушение металлов следует отличать от межкристаллитной коррозии металлов, протекающей без наличия механических напряжений в металле. Разрушения металлов типа коррозионного растрескивания и коррозионной усталости имеют много общего, поскольку характерным для обоих явлений является образование в металле трещин и отсутствие на его поверхности значительных раз.ъеданий. Только изредка наблюдаются небольшие местные разъедания. Несмотря па большое количество исследований, механизм трещинообразования и развития трещин еще недостаточно ясен. Однако в большинстве исследований (Ю. Р. Эванс, Г. В. Акимов, Н. Д. Томашов, А. В. Рябченков, Е. М. Зарецкий, В. В. Герасимов и др.) подтверждается электрохимический характер коррозии. Наряду с электрохимическим фактором па коррозионный процесс оказывают влияние и факторы механического и адсорбционного снижения прочности металла. В зависимости от преобладающего действия того или иного фактора характер коррозионного разрушения может изменяться. [c.107]

Механизм действия среды при снижении долгивечности для мало-циглоЕой коррозионной. усталости акалогичек эт1 .1у же действию для обычной (многоцикловой) усталости, приведенном / выше. [c.60]

Основным требованием к испытаниям на коррозионную усталость является проведение их в условиях, максимально приближающихся к условиям службы металла в конструкциях. Не рекомендуется для ускорения испытаний применять среды, отличающиеся большой коррозионной активностью, так как это может изменить механизм развития коррозионно-усталостных процессов. Это относится и к виду нагружения, при котором проводят испытания. Возможно мягкое нагружение, когда в процессе всего испытания постоянными являются действующие напряжения и жесткое нагружение, ксгда в течение всего испытания сохраняется неизменной амплитуда де юрмации. [c.60]

Для определения специфики проявления КР проводились исследования свойств металла очаговых зон в лаборатории с целью изучения расположения трещин и их топографии в очагах разрушения, чувствительности металла к КР по периметру трубы, наличия сопутствующих коррозионных процессов, физико-механических и электрохимических свойств металла, включая зоны, непосредственно примыкающие к трещинам. При этом проводилось сравнение с проявлениями известных механизмов отказов трубопроводов, таких как коррозионная усталость, сульфидное растрескивание и других видов. В результате анализа было выявлено, что КР имело место на трубах производства Челябинского, Харцызского и Волжского трубопрокатных заводов. Кроме того, КР были подвержены трубы, поставляемые по импорту фирмами Германии, Японии, Франции, а также отечественные трубы, изготовленные из импортных сталей. Отказы возникали на катодно-защищенных магистральных газопроводах, сформированных из прямошовных и спиралешовных труб диаметром 1020- [c.6]

Насыщенные (неиодкисленные) растворы солей не относятся к числу сред, вызывающих коррозионное растрескивание малоуглеродистых сталей, однако на практике известны многочисленггьге случаи разрушения сварных соединений трубопроводов, транспортирующих высокомииерализованные жидкости, по механизму коррозионной усталости. Поэтому в качестве коррозионной модельной среды использовали водный раствор хлорида натрия (концентрация 310 г/л). [c.236]

Следует также отметить, что вследствие пульсации газового потока возникает вибрация устьевого оборудования. При разработке сероводородсодержащих месторождений своевременному устранению вибрации необходимо уделять особое внимание, так как возникающие при вибрации динамические напряжения способствуют интенсифицированию разрушения по механизму коррозионной усталости. [c.17]

Наибольшее признание получила электрохимическая (механо-электрохимическая) и адсорбционно-электрохимическая теории коррозионной усталости. Электрохимическая теория, впервые предложенная Эвансом [76] и дополненная и развитая советскими учеными [9, 56, 58], позволяет в определенной степени дать представление о механизме коррозионно-усталостного разрушения металлов. [c.81]

В монографии рассматриваются два основных вида коррозии под механическим напряжением коррозионное растрескивание (разрушение металлов под совместным воздействием статической нагрузки и агрессивной среды) и коррозионная усталость (разрушение под одновременным воздействием периодической нагрузки и агрессивной среды). Механизмы растрескивания и усталости проанализированы на рснове положений механики разрушения, объясняющей их с позиций зарождения и развития в металле трещин. [c.3]

В последние десятилетия, когда проблема коррозионно-механической стойкости материалов стала достаточно острой, появилась необходимость исследования механохимических аспектов зарождения и развития трещин коррозии под напряжением. Было предложено несколько теорий, скорее гипотез, для объяснения механизма коррозионного растрескшания и коррозионной усталости. Наибольщий интерес из них представляют следующие адсорбционного понижения прочности, водородного охрупчивания и электрохимическая, [c.56]

Однако даже априорный анализ скачкообразного механизма развития трещин приводит к мысли, что и на данном этапе первопричиной разупрочняющего воздействия среды является корро-зионнь1Й процесс Действительно, водородное охрупчивание и коррозионное подрастание трещины взаимосвязаны, так как анодный процесс (локальная коррозия) и катодный процесс (восстановление водорода) — это сопряженные реакции. Без анодного процесса окисления металла восст1аиовление водорода на металле невозможно, так как при этом поставляются электроны, необходимые для восстановления водорода. Кроме того, гидролиз в трещине продуктов коррозии обусловливает подкисление среды, т. е. появление ионоВ водорода, которые, пройдя стадию восстановления на поверхности металла, абсорбируются металлом. Если трещины коррозионного растрескивания определенную часть своего пути развиваются скачкообразно, то для коррозионной усталости превалирует скачкообразный механизм развития треищн. [c.71]

При воздействии на металл циклических внешних нагрузок возникает явление коррозионной усталости, т. е. снижение предела выносливости металла в коррозионной среде. По механизму коррозионная усталость имеет много общих закономерностей с коррозионным растрескиванием. В последнее время в практику вошел термин коррозионно-механическая прочность, который объединяет коррозионную усталость и растрескивание и определяет способность металла сопротивляться воздействию внешних нагрузок в коррози-опноактивной среде, [c.34]

Обычно при разработке ингибиторов или при их иприменении в кислых средах (травление, перевозка кислот, защита химической аппаратуры и т. п.) учитывают лишь потерю массы металла вследствие развития процессов общей равномерной коррозии. Однако практика показывает, что такая оценка явно недостаточна, так как в большинстве случаев оборудование, механизмы, аппараты работают не только в. условиях воздействия агрессивных кислых сред, но и под влиянием различного рода механических напряжений. Механические напряжения Могут усиливать равномерную коррозию металла в кислой среде, а также приводить к локальным коррозионным поражениям, скорость которых в десятки Тысячи раз выше скорости равномерной коррозии. Совместное действие среды Механического фактора вызывает коррозионно-механическое разрушение, которое выражается в усилении общей коррозии, возникновении коррозионного растрескивания 11 коррозионной усталости. [c.61]

В работе [132, с. 105 было исследовано влияние ингибиторов AFMHbJ И-1-Л, КПИ-2 и ФМИ на малоцикловую усталость стали 20 в 3,5М H2SO4. Было показано, что ингибитор ФМИ обеспечивает полную защиту от коррозионной усталости, а наименьшую защиту дает ингибитор АГМИБ КПИ-2, И-1-А занимают по своей эффективности промежуточное положение. Интересно отметить, что ингибитор АГМИБ эффективно замедляет в этой среде коррозионное растрескивание (см. табл. 26). Это еще раз показывает, что различие в механизмах коррозионного растрескивания и усталости, требует особого подхода к подбору ингибиторов. [c.78]

Несмотря на то, что АЭС, как правило, работает в базовом режиме производства электроэнергии, за срок эксплуатации (для большинства реакторов — 30 лет) сосуды и трубопроводы давления подвергаются циклам термосилового воздействия (100—1000 циклов и более), что приводит к процессам усталости металла и возможности зарождения трещин усталости, коррозионной усталости или развитию уже имеющихся в металле несплошностей по механизмам усталости. Иногда, при отступлении от номинальных условий эксплуатации, появляются условия для возникновения повреждений коррозионного характера, язв коррозии, коррозионного растрескивания и т. п. [c.26]

Результаты оценки противоусталостной эффективности масел на установке ЦКУ показывают, что масла гидрокрекинга и синтетические масла примерно вдвое уступают минеральным маслам, среди которых предпочтительнее нафтеновое масло. Как видно из табл. 2, химически и поверхностно-инертные минеральные масла повышают усталостную долговечность металла по отношению к воздуху за счет снижения механических напряжений в поверхностных слоях металла, лучшего отвода тепла, изоляции от коррозионно-агрессивных компонентов и влаги воздуха, тогда как большинство синтетических и гидрированные масла в сравнении с воздухом снижает усталостную долговечность стали за счет проявления поверхностной или химической активности на границе с металлом, стимулирования процессов зарождения и развития усталостных трещин. Критерием проявления поверхностной активности является полярность, диэлектрическая проницаемость жидкой среды, отражающая степень влияния эффекта Ребиндера. Вероятно, именно этот эффект определяет низкую противоусталостную эффективность полярных эфирных масел. Среди испытанных на установке ЦКУ присадок высокий противоусталостный эффект был отмечен для триксиленилфосфата, диэтаноламида, ионола, ингибиторов коррозии КСК, КП, АКОР-1. Отрицательное влияние на усталостную долговечность, как и в условиях фреттинга, показали химически активные противозадирные присадки. 5 целом результаты оценки эффективности масел и присадок в условиях фреттинг-коррозии и циклической коррозионной усталости во многом совпадают, что, как указывалось вьше, отражает близкий характер процессов, определяющих механизм действия смазочных материалов в условиях различных видов коррозионно-механического износа. В основе всех этих видов износа лежит процесс зарождения и развития трещин в металле, сопровождаемый образованием кислого электролита в вершине [c.49]

Таким образом механизм коррозионной кавитации близок к механизму коррозионной усталости вследствие возникающих пульсирующих напряжений в металле под действием периодического схлопывания пузырьков, Различие в том, что коррозии подвергаются ограниченные зоны, соизмеримые с размерами отдельных кристалл1 тов сплава. Следовательно, коррозионную кавитацию можно рассматривать как по- [c.118]

Возможно, что циклическая водородная усталость также сопровождается адсорбционно-усталостными явлениями, особенно в средах, содержащих полярные органические кислоты, однако этот вопрос еще сов.ершенно не исследован экспериментально. Р. И. Крипякевич, Ю. И. Бабей и Г. В. Карпенко [425] провели специальные эксперименты, направленные на выяснение роли катодной и анодной поляризации стального образца в-соотношении между его коррозионной и водородной усталостью. Исследование условий перехода от разрушения образца по механизму коррозионной усталости к проявлению водородной усталости представляет как теоретический интерес (изучение процесса усталостного разрушения металла), так и большое практическое значение (определение оптимальных условий катодной защиты стали). [c.158]