Деформация металла при коррозии под напряжением

Предварительная деформация может влиять на окисление стали при температурах, не превосходящих температуру возврата или рекристаллизации. Установлено, что предварительная деформация металла несколько ускоряет окисление в его начальной стадии вследствие повышенной энергии металла и влияния на структуру образующейся первичной окисной пленки, а растягивающие напряжения увеличивают возможность протекания местной, в частности межкристаллитной, коррозии. [c.140]

Обычно механическая обработка, вызывающая деформацию металла и появление в нем внутренних напряжений, способствует коррозии. [c.173]

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]

Окисные пленки по мере своего роста, а также при деформациях металла могут разрушаться, что снижает их защитные свойства и ускоряет процесс газовой коррозии. Увеличивают интенсивность газовой коррозии и колебания температуры, например чередующиеся нагрев и охлаждение, так как при этом в окисной пленке возникают термические напряжения и образуются трещины. [c.25]

В последнее время получили развитие расчетные методы оценки ресурса труб, базирующиеся на учете влияния механических напряжений и деформаций на коррозию металла. Однако, в виду сложности этих методов они не получили широкого применения в расчетной практике. Кроме того, существующие методы расчета ресурса труб относятся, в основном, к случаям их общей (равномерной) коррозии. [c.443]

Однако, как уже отмечалось, наличие микропар следует рассматривать не в качестве перво причины возникновения коррозионного процесса, а только лишь как один из возможных путей. Г. В. Акимов показал, что поверхность корродирующего металла можно представить себе как более или менее сплошную систему микро- и макрокоррозионных пар. Причиной электрохимической микрогетерогенности может служить любая структурная неоднородность деформации и внутренних напряжений. Коррозия может также возникнуть в результате неод- [c.411]

Коррозия теплообменников. В соответствии с технологической схемой подготовки сырой нефти перед деэмульгацией ее подогревают сначала до 30—40° С товарной нефтью, выходящей из установок, а затем до 60—70° С в паровых теплообменниках или огневых печах. Для подогрева сырой нефти используют теплообменники двух типов кожухотрубные и труба в трубе. Теплообмен между сырой и нагретой нефтью осуществляется по принципу противотока. Наиболее уязвимой частью подогревателей по отношению к коррозии являются трубные пучки. Срок их службы составляет 1,5—3 года, что зависит в основном от типа применяемого реагента-деэмульгатора. Особенно интенсивно развивается коррозия трубок в местах их развальцовки на трубных досках. Здесь кроме агрессивного воздействия самой среды сказываются еще и механические напряжения, возникающие вследствие пластической деформации металла и больших перепадов температур между сырой и товарной нефтью. [c.168]

Деформация металла при коррозии под напряжением [c.42]

Коррозия металлов под напряжением происходит с образованием и развитием трещин, которые представляют собой заполненные электролитом микрополости различной формы, внутри которых развивается коррозионный процесс, активируемый деформацией металла. [c.190]

Наличие в стенках трубопроводов и сосудов концентраторов и остаточных напряжений, а также участков с пониженной прочностью приводит к появлению локальных очагов пластической деформации. Последние, как известно, значительно усиливают коррозионные процессы в металле и могут явиться причиной преждевременного разрушения конструкций. В связи с этим важно установить зависимость между скоростью коррозии и степенью пластической деформации металла. Кроме того, такая зависимость необходима при определении предельной долговечности труб. [c.48]

Внутренние напряжения и деформация металлов, которые являются результатом различных технологических процессов, могут быть причиной ускорения коррозии, так как они повышают энергоемкость в таких зонах. Равномерная коррозия переходит в неравномерную, межкристаллитную, или в коррозионное растрескивание. Частичное повреждение защитного покрытия при- [c.19]

Приложение растягивающих напряжений при деформации металла приводит к возрастанию скорости коррозии вследствие увеличения химического потенциала стали, что вызывает некоторое понижение его термодинамической стабильности, а также вследствие изменения поверхностного заряда металла [110, 11L], что сказывается в конечном счете на адсорбции компонентов раствора, участвующих в процессе растворения металла. Изменение заряда напряженного металла обусловлено перетеканием электронов из сжатой области в растянутую (при приложении растягивающих напряжений путем изгиба), вследствие чего растянутые области имеют отрицательный заряд, а сжатые — положительный [111]. [c.63]

В этой теории предпринята попытка количественно связать напряжения, возникающие в материалах, и скорость развития стресс-коррозионного дефекта с помощью термодинамики необратимых процессов. Деформация металла рассматривается на стадии линейного упрочнения, когда дислокации выстраиваются и двигаются в системе параллельных плоскостей скольжения при отсутствии поперечного скольжения. Из математических построений этой теории вытекает ряд феноменологических уравнений, указывающих на взаимосвязь процессов пластической деформации и стресс-коррозии в металлах, которые при одновременном процессе деформирования и электрохимической коррозии принимают следующий вид [c.66]

При гибке змеевиков, отбортовке фланцев и подобных работах, связанных с деформацией металла, также целесообразно прогревать трубу или аппарат до 200—300°, так как при этом повышается пластичность и уменьшается опасность появления вредных напряжений. Но нельзя нагревать изделие до опасной температурной зоны 500—800°, поскольку при этом в нержавеюшей стали произойдут структурные изменения, порождающие межкристаллитную коррозию. [c.174]

Влияние деформации на коррозию. Механическая деформация обычно приводит металл в состояние внутреннего напряжения атомы отдельных кристаллитов перестают находиться в упорядоченном состоянии, характерном для неискаженных кристаллов. [c.584]

Так же как в случае наводороживания при катодной поляризации, проницаемость стали для диффундирующего водорода, образующегося в процессе коррозии стали, зависит от химического состава стали, ее структурного состояния, степени механической деформации, наличия внутренних напряжений, дефектов кристаллической структуры металла. Эти вопросы рассмотрены в разделах 2.6—2.9. Количество абсорбированного водорода при коррозии должно быть связано с вышеперечисленными факторами в основном таким же образом, как и при катодной поляризации. Однако здесь возможны и отклонения, обусловленные неравномерным растворением выходящих на поверхность стального образца зерен и межзеренных прослоек, включений примесей и т. д. Исследованию влияния указанных факторов на способность стали абсорбировать водород, выделяющийся при коррозии, посвящено очень немного работ. Исследователи предпочитали изучать действие этих факторов при наложении на образцы катодной поляризации от внешнего источника тока, что объясняется рядом причин 1) при коррозии стали происходит одновременно диффузия водорода внутрь образца и удаление его поверхностных слоев, уже насыщенных водородом (согласно [323], наводороживание стали уменьшает ее коррозионную стойкость, т. е. облегчает переход ионов железа в раствор), 2) образующиеся, при коррозии микрощели по границам зерен и т. д. искажают результаты эксперимента, 3) результаты искажают также переходящие из стали в раствор примеси, среди которых особенно опасны элементы-стимуляторы наводороживания. [c.116]

Происходят по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Заметим, что в кислых средах, вызывающих общую коррозию, часто отмечается заметное снижение относительного сужения, хотя равномерное удлинение может быть таким же, как и при испытаниях на воздухе. Важно подчеркнуть, что только лишь в условиях общей коррозии может реализоваться вязкое разрушение бездефектного металла оборудования при нормальных режимах эксплуатации. Это можно объяснить тем, что несмотря на постоянство действующей на объект нагрузки, из-за уменьшения рабочего сечения при коррозии напряжения и деформации возрастают, и в определенный момент времени возможно наступление текучести металла, а затем потеря устойчивости пластических деформаций (шейкообразова-ние) по аналогичному механизму при растяжении образца монотонно возрастающей нагрузкой (рис. 2.7). В условиях локализованной (язвенной, точечной) коррозии коррозионные поражения инициируются в областях с выраженной механохимической неоднородностью свойств. При этом окончательное разрушение происходит в результате сдвига или отрыва (рис. 2.6). Часто имеет место сквозное коррозионное поражение в виде язв без участков долома. Коррозионное растрескивание возможно даже при отсутствии макроскопических дефектов или концентраторов напряжений, например, в средах, содержащих влажный сероводород. Разрушение при коррозионном растрескивании, как правило, хрупкое. В сварных соединениях в большинстве случаев коррозионное растрескивание инициируется в местах перехода от металла шва к основному металлу (рис. 2.6,г). Особенностью разрушений при кор-розионно-механическом воздействии является наличие на из гомах продуктов коррозии, большого количества коррозионных поражений, ветвление трещин и др. [c.71]

Известно, что постоянные напряжения в металле как внешние, так и внутренние (деформации), ускоряют коррозию. Например, установлено [26], что обшивка и корпуса морских судов больше повреждаются коррозией в наиболее напряженных участках. Н. Д. [c.49]

Изменение температурного режима газопровода связано с изменением режима давлений. Эти факторы на магистральном газопроводе действуют одновременно. Давление газа создает дополнительные напряжения в металле газопровода. Ю. Р. Эванс отмечает, что даже простое растяжение в пределах упругих деформаций сдвигает электродный потенциал металла в отрицательную сторону и соответственно увеличивает скорость коррозии [5]. Причем, скорость коррозии железа в кислых средах возрастает с увеличением напряжения [44]. Однако нет оснований предполагать, что в нейтральных средах (в частности в грунтах), где скорость коррозии определяется диффузией кислорода через объем коррозионной среды к напряженному железу (участку газопровода), кислород будет притекать быстрее, чем к ненапряженному (или менее напряженному) [5]). Отсутствие роста скорости коррозии напряженных образцов стали по сравнению с ненапряженными в морской воде показано еще Френдом [5]. [c.60]

Хотя обычно применяемые металлы, как, например, медь или простая сталь, достаточно хорошо сопротивляются окислению при средних температурах в условиях высоких температур, когда диффузионные процессы идут с (большой скоростью и, особенно, если металл подвергается истиранию или механическому напряжению, необходима более высокая степень сопротивления. В этих случаях приобретают особую ценность свойства алюминия, хрома и кремния, которые, усиливая непроницаемость пленок, сообщают стали сопротивление газовой коррозии. Однако хороший жаростойкий материал должен быть не только достаточно химически стойким, но также иметь соответствующие механические свойства и, в особенности, противостоять ползучести при высоких температурах. Механическая прочность и химическая устойчивость сопутствуют до некоторой степени друг другу. Пластическая и даже, возможно, упругая деформация металла ведет к определенной опасности разрыва защитной окисной [c.144]

Итак, в качестве физической модели твердого тела для описания механохимических явлений при коррозии металла под напряжением можно принять модель упругого континуума. (имеющего квазисвободные электроны) с дефектами структуры типа дислокаций. В этой модели потенциал деформации, обусловленный средней дилатацией упругодеформированного металла или средним нелинейным расширением дислокаций, реализуется в значениях, практически не влияющих на работу выхода иона металла, но оказывающих воздействие на электромагнитные явления переноса в металле и работу выхода электрона. [c.14]

При наложении растягивающих напряжений в области упругой деформации скорость коррозии стали в кислых средах увеличивается [L03—L05]. Как правило, скорость коррозии возрастает пропорционально величине растягивающих напряжений и зависит от природы анионов кислоты, характера катодного про- цесса. Исследование коррозии высокопрочной стали ЗОХГСНА [L03] в серной-кислоте подтвердило эту зависимость (рис. 29), причем введение в коррозионную среду (20%-ный раствор H2SO4) поверхностно-активных анионов хлора значительно усиливает скорость коррозии напряженного металла. Возрастание скорости коррозии стали в кислых средах при приложении растягивающих напряжений отмечалось также в работах [106—108. Так, в 4M НС1 при воздействии двухосных растягивающих напряжений суммарная скорость растворения стали ЗОХГСА с увеличением растягивающих напряжений возрастает (табл. 21). [c.62]

Согласно этой теории при пластической деформации металла у концентратора напряжения разрушается защитная оксидная пленка — значительно более хрупкая, чем основной металл. При этом поверхность металла — анода по отношению к покрытой пленкой поверхности — обнажается, а процесс коррозионного растрескивания ускоряется. На основании этой теории был сформулирован ряд условий, необходимых для развития стресс-коррозии. Для образования трещины стресс-коррозии необходимо, чтобы в материале, в ходе пластической деформации, образовывались широкие ступени скольжения металл должен обладать способностью образовывать на поверхности защитную пленку (для того, чтобы образовалась пара металл—пленка) необходима среда, в которой участки поверхности металла с дефектами кристаллической решетки не смогли бы полностью репассивироваться. Было также показано наличие взаимосвязи между толщиной защитной пленки и склонностью материала к коррозионному растрескиванию, которая по данным В.В. Герасимова может быть выражена соотношениями, приведенными в табл. 1.4.14. [c.66]

Важно подчеркнуть, что только лишь в условиях общей коррозии может реанизоваться вязкое разрушение бездефектного металла (рисунок 1.13). Это можно объяснить тем, что, несмотря на постоянство действующей на объект нагрузки, из-за уменьшения рабочего сечения при коррозии напряжения и деформации возрастают и в определенный момент времени возможно наступление текучести металла, а затем потеря устойчивости пластических деформаций (шей-кообразование) по аналогичному механизму при растяжении образца монотонно возрастающей нагрузкой. [c.17]

Второй, более плотный слой толщиной 20-30 мкм, представлен смесью сульфидов, карбонатов и оксидов железа с преимущественным содержанием карбоната железа. Непосредственно с металлом контактирует плотный слой оксида железа II, III (Рез04) толщиной 10-30 мкм. Выделяющийся при коррозии водород вместе с воздействием находящихся в потоке твердых частиц может приводить к разрушению слоя Рез04. Следствием этого являются непосредственный контакт обновленной поверхности металла с коррозионной средой и развитие сначала язвенной, а затем канавочной коррозии. Постепенное уменьшение толщины металла в зоне канавки сопровождается ростом окружных напряжений и пластической деформацией металла, что подтверждается металлографическими исследованиями. Наводороживание деформированного металла, теоретически возможно при электрохимической коррозии с водородной деполяризацией, может разрушить трубу по механизму воздействия, аналогичному сульфидному коррозионному растрескиванию [146]. [c.452]

Уравнение (2.8) отражает влияние пластической деформации на скорость коррозии металла. Если к образцу после пластической деформации приложено упругое напряжение o ( Ti< Ог), то величина Кмхл будет определяться по формуле [c.508]

Напряжения и деформации почти всегда ускоряют коррозионный процесс, локализуют разрушение металла и нередко переводят его в особо опасный вид разрушения, называемый коррозионным растрескиванием. Цель настоящего исследования л-становить, существенно ли влияют наложенные извне, а также имеющиеся в металле внутренние напряжения, полученные главным образол при холодной прокатке, на коррозию сплавов. Для этого опыты проводились с отожженными и неотожженными (нагартованными) образцами танталониобиевых сплавов, а также напряженными образцами изгибом их по дуге в специальных приспособлениях. Напряжения в упругоизогнутых образцах рассчитывались по формуле [c.192]

Поскольку водород не снижает, как правило, прочности титановых сплавов и они имеют низкий коэффициент диффузии водорода, то при совместном воздействии коррозии и напряжения не следует ожидать резко выраженного ускоряющего влияния наводороживания на хрупкое разрушение титановых сплавов, подобно тому, как это наблюдается в некоторых случаях на стали. Тем не менее, появление хрупкости в поверхностном слое титанового сплава благодаря поглощению водорода ери длительной коррозии металла в напряженном состоянии, особенно при наличии деформации -металла,. может привести к развитию миюротрещин и преждевременному разрушению также и титановых сплавов. [c.79]

Таким образом, в соответствии с гипотезой Хора рас-тресвиванйе металла при коррозии под напряжением происходит вследствие электрохимической коррозии, а чисто механическое разрушение не ипрает роли в процессе растреснивания. Роль растягивающих напряжений по этой пипотезе сводится к пластической деформации металла около вершины трещины, в результате чего облегчается анодный процесс. Хор считает, что несмотря на то, что образование трещин значительно задерживается при напряжениях, меньших тех, которые соответствуют перегибу кривой времени до разрушения — напряжение, недопустимо делать вывод о наличии критических напряжений. [c.33]