Нержавеющие распространение трещины

При исследовании нержавеющих сталей мартенситного класса было обнаружено [34], что минимальная склонность к коррозионному растрескиванию наблюдается тогда, когда в структуре присутствует от 5 до 10% дельта-феррита. Трещины концентрировались вокруг дельта-феррита я поэтому было сделано заключение, что дельта-феррит препятствует распространению трещин. [c.109]

Высокие скорости распространения трещин ( 1 см/час), превышающие примерно на три порядка общую скорость коррозии, используются часто в качестве довода в пользу механической теории КР. Однако при этом упускается из виду, что при наличии растягивающих напряжений скорость растворения некоторых металлов, например аустенитной нержавеющей стали, как было показано Хором и сотр. [56, 57] может увеличиться на несколько порядков. [c.124]

Водородное растрескивание. Как указывалось выше, детали из высокопрочных сталей (сталей с высоким содержанием углерода, или легированных сталей, не относящихся к нержавеющим) в некоторых случаях подвержены в травильных ваннах значительному растрескиванию. Последующая термообработка для удаления водорода не может вернуть стали ее исходное состояние. Если обычно при эксплуатации детали не растрескиваются, то наличие водорода может послужить причиной возникновения хрупкости, и под. действием нагрузки детали не деформируются, а растрескиваются. Если образование трещины началось, то диффузия в нее водорода может поддерживать высокое давление и обусловить распространение трещины это можно легко понять, но причина, определяющая исходные точки возникновения трещин, ле вполне выяснена. [c.382]

Браун с сотрудниками показали [33], что титановые сплавы, обладающие при прочих равных условиях превосходной стойкостью в морской воде, подвергаются транскристаллитному КРН, если на поверхности есть концентраторы напряжений. Гладкие образцы могут быть стойкими. Отмечают, что КРН технического титана, содержащего большое количество кислорода (0,2—0,4 %), и различных других сплавов, включая 8-1-1, происходит только в водных растворах в присутствии С1 , Вг и 1 . Ионы F , SO4", ОН , S , NOi и lOj не только не вызывают КРН, но могут замедлять распространение трещин в некоторых сплавах, склонных к КРН в дистиллированной воде (например, эффективна добавка 100 мг/л KNO3) [34, 35]. Некоторые из указанных анионов также ингибируют КРН в присутствии галогенид-ионов в этом отношении их действие сходно с влиянием посторонних анионов на поведение аустенитных нержавеющих сталей (см. разд. 18.5.3). [c.377]

Рис. 53. Обобщенная модель (подробности химических реакций для аустенитных нержавеющих сталей в хлоридных средах) зарождения и распространения трещин при КР [3271 а — катодные реакции на пассивной поверхности поддерживают анодные реакции в распространяющейся трещине б — ионы С1- вызывают локализованный пробой пассивной окисной пленкн н образование коррозионного питтинга в —в результате образования Н + (си. ниже) в питтннге возникает микротрещииа (эта стадия может быть медленной) г — анодная реакция в трещине сопровождается большим выделением Н + <3 — сопутствующее катодное восстановление водорода приводит к проникновению водорода в сплав о — коррозионные продукты,

В первоначальных теориях коррозионного растрескивания рассматривался двухстадийный процесс сначала электрохимическая реакция создает точечное поражение, являющееся концентратором напряжений, от которого затем распространяется на короткое расстояние трещина, после чего электрохимическая реакция повторяется. На такое двухстадийное развитие процесса в низкоуглеродистых сталях в нитратных растворах и в некоторых алюминиевых сплавах указывали внезапные всплески потенциала образцов, неравномерное их удлинение (затруднительное для объяснения, если образцы содержат много трещин) и акустические методы. В аустенитных нержавеющих сталях двухстадийный процесс не был обнаружен. Неравномерное распространение трещин в низкоуглеродистых сталях можно объяснить выделениями по границам зерен или связать с известными интерметаллическими соединениями в некоторых алюминиевых сплавах. Однако аустенитные нержавеющие стали являются сплавами с высокой вязкостью, и маловероятно, что в них возможно существование надреза, служащего концентратором напряжений и способного вызвать образование коротких трещин хрупкости скорее всего пластическая релаксация приведет к затуплению соотвествующего острия. Подобное же возражение можно высказать относительно коррозионного растрескивания а-латуней, хотя было доказано, что в их локальных областях ближнего порядка могут существовать хрупкие трещины [П5]. [c.185]

По крайней мере, у нержавеющих сталей подлинная коррозия в условиях механических напряжений почти всегда приводит к разрывам, проходящим через зерна. Она наблюдается в средах, которые сами по себе не могли бы вызвать коррозию. Этому типу коррозии нельзя воспрепятствовать ни с помощью небольших изменений в химическом составе стали, ни путем применения термической обработки. Однако зародыш трещины мoлieт возникнуть на межповерхностных границах зерен, а его дальнейшее раапростраиение может проходить через массу зерна. Впрочем, этот случай является исключительным, и большей частью дальнейшее распространение трещины будет иметь тот же характер, что и ее зародыш. [c.168]

Кроме дефектоскопии магнитные и электромагнитные методы применяют также для фазового анализа нержавеющих сталей. Количественное определение б-феррита в нержавеющих сталях имеет большое практическое значение. Например, стойкость сварных швов аустенитных сталей против образования кристаллизационных (горячих) трещин находится в прямой зависимости от фазового состава металла шва. В многочисленных работах советских исследователей показано, что удовлетворительная тре-щиноустойчивость металла аустенитных хромоникелевых швов с наибольшей эффективностью достигается путем обеспечения 2—5% ферритной фазы в его структуре. Существенное влияние оказывает б-феррит на развитие общей и межкристаллитной коррозии. В работах [104, 109] показано также значительное влияние ферритной фазы на затухание и скорость распространения УЗК в сварных швах нержавеющих сталей, а следовательно, и на де-фектоскопичность. [c.141]

Диффузионное хромирование снизило предел выносливости образцов из мартен-ситной нержавеющей стали с 640 до 230 МПа несмотря на появление в поверхностных слоях остаточных сжимающих напряжений до 600 МПа. В данном случае не подтверждается распространенное мнение об остаточных сжимающих напряжениях как основной причине повышения выносливости. При симметричном циклическом нагружении изгибом остаточные напряжения сжатия, уменьшая растягивающие напряжения, увеличивают суммарные сжимающие напряжения, что у ряда металлов, особенно мягких, уменьшает амплитуду разрушающих циклических напряжений. Усталостные трещины зарождаются в данном случае, как правило, под диффузионным слоем и при дальнейшем увеличении числа циклов нагружении распространяются в глубь основного металла и в диффузионный слой. Хромирование в 1,5 раза увеличило условный предел выносливости стали 13Х12Н2ВМФ в 3 %-ном растворе Na I. [c.176]

Это привело к возникновению понятия о предпочтительном пути распространения коррозии [24, 28], аналогичном понятию о дехромированной зоне, с помощью которого объясняют развитие межкристаллитной коррозии. В случае коррозии при механических напряжениях, которая приводит у аустенитных нержавеющих сталей к образованию трещин, проходящих через зерна, нужно предположить существование предпочтительных путей распространения коррозии через зерна. Эта коррозия вызвана скорее физическими факторами, чем химическими (Эде-леану). Присутствие мартенсита может оказаться одной из таких причин действительно, было показано, что мартенситные участки металла корродируются хлористым магнием. Однако это не может служить единственной причиной, поскольку коррозия при механических напряжениях не исчезает и при отсутствии мартенсита. Кроме того, тот же самый тип коррозии наблюдается у большого числа других сплавов, которые не испытывают мартенситного превращения или не принадлежат к кубической системе с центрированными плоскостями. Следовательно, необходимо найти другое объяснение образованию предпочтительных путей распространения коррозии . Причины этого явления пока неясны. Возможно, одной из них является дегомогенизация твердых растворов, которую мы упоминали выше в связи с межкристаллитной коррозией. [c.173]