Механизм процесса КР алюминиевых сплавов

В целях сохранения тематического единства книги две главы 7-го тома, не относящиеся к проблеме коррозионного растрескивания, были исключены. Однако эти главы, в которых рассматриваются методика измерения э. д. с. при высоких температурах и давлениях и механизм формирования оксида в процессе анодного оксидирования алюминиевых сплавов, также представляют интерес. [c.7]

Выше обсуждались данные, включающие результаты испытаний Грина типа III [179] и показывающие, что водород может играть важную роль в КР алюминиевых сплавов. Теперь рассмотрим процессы, которые при этом могли бы происходить. Критический обзор микроструктурных моделей КР в алюминиевых сплавах был сделан в работе [68], где механизмы, основанные на представлениях о путях анодного растворения, или преимущественном скольжении в свободных от выделений зонах межзеренных границ (см. рис. 55) были признаны неадекватными. Остается еще две возможности, одна из которых связывает стойкость к КР с непланарным скольжением [153, 155], а другая — с ростом заполнения межзеренных границ выделениями [347] (рис. 55). Имеются экспериментальные данные, свидетельствующие в пользу как одной, так и другой возможности, однако тщательные исследования, выполненные на промышленных сплавах, показали, что наибольшие корреляционные коэффициенты получаются в случае модели, [c.143]

Влияние потенциала на КР представляет интерес в нескольких аспектах. В реальных условиях службы алюминиевые сплавы могут контактировать с разнородными металлами, являясь анодом, либо катодом в гальванической ячейке. Наложение анодного потенциала часто применяется в испытании образцов на КР в ускоренных лабораторных испытаниях. Кроме того, эффект действия электродного потенциала часто используется для того, чтобы понять и изучить механизм процесса КР высокопрочных алюминиевых сплавов. И, наконец, катодная защита иногда используется для предотвращения возникновения и роста коррозионных трещин. [c.205]

МЕХАНИЗМ ПРОЦЕССА КР АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ [c.281]

Если вершина трещины покрыта слоем продуктов коррозии (оксидов, гидроксидов), то механизм распространения должен быть иным, так как водяные пары будут диффундировать к вершине трещины через слой продуктов коррозии. Математическая интерпретация такого слоя должна привести к уравнению, очень похожему на уравнение (12). Толщина газообразного диффузионного слоя должна быть заменена на толщину слоя продуктов коррозии, соответственно вместо коэффициента диффузии воды через газообразный азот должен быть применен коэффициент диффузии паров воды через продукты коррозии. Так как предполагаемое уравнение после указанного выше преобразования должно быть похожим на уравнение (12), любой механизм из этих двух может быть использован для объяснения результатов, представленных на рис. 41, Те же выводы могут быть сделаны для поверхностной диффузии воды к вершине трещины, где коэффициент диффузии в поверхностном слое и толщина диффузионного слоя по поверхности соответственно меняются с учетом количества газа. Следовательно, не легко выявить, какой процесс реально развивается во время процесса КР высокопрочных алюминиевых сплавов во влажных газообразных средах. [c.288]

Известно, например, что успешная борьба с межкристаллитной коррозией нержавеющих и алюминиевых сплавов стала возможной лишь после раскрытия механизма процесса. В то же время скромные успехи, которые достигнуты в борьбе с коррозионным растрескиванием сплавов, в значительной степени объясняются недостаточным знанием механизма этого явления. [c.5]

Кроме того, представляет интерес более глубокое изучение механизма влияния отдельных компонентов охлаждающих вод на коррозию алюминиевых сплавов и особенности контактных коррозионных процессов в этой среде. [c.126]

Ускорение коррозионного процесса не должно быть ре зультатом изменения его механизма. Для процессов коррозии, протекающих преимущественно с кислородной деполяризацией, нельзя получить надежные результаты путем применения при ускоренных испытаниях кислых электролитов, в которых процесс протекает с водородной деполяризацией. Так, например, попытки разработать ускоренные методы испытаний алюминиевых сплавов для оценки их стойкости в атмосферных условиях, основанные на принципе разбрызгивания в камерах серной кислоты, оказались безуспешными. [c.7]

Применение температурно-кинетического метода при изучении анодного растворения при повышенных плотностях тока алюминиевого сплава показало, что при небольшой величине потенциала преобладают ограничения, обусловленные химической поляризацией. При высоких скоростях обработки электрохимический механизм торможения скорости процесса переходит в диффузионный, и все большую роль начинает играть отвод продуктов реакции из зоны обработки [130]. Наибольшее сопротивление транспортированию вещества при этом оказывает, по-видимому, покрывающая анод фазовая пленка с довольно рыхлой структурой. На основе анализа закономерностей анодного растворения металлов следует подчеркнуть сложность данного процесса, особенно при повышенных плотностях тока, и необходимость его разностороннего исследования в каждом конкретном случае, так как общетеоретические положения не дают практических рекомендаций по выбору оптимальных режимов процесса, [c.37]

Из применяющихся в машиностроении способов анодной обработки алюминиевых сплавов наиболее полно исследованы электрохимическое полирование и анодирование [178]. Закономерности электрохимической размерной обработки алюминия и его сплавов изучены недостаточно это относится и к технологий процесса, и к механизму анодного растворения при высоких плотностях тока. Наиболее широко представлены данные по обрабатываемости алюминиевых сплавов методом ЭХО в хлоридных и нитратных электролитах [28, 29, 45, 61 ]. Качество обработанной поверхности после ЭХО в хлоридных электролитах, как пра [c.57]

Влияние магнитного поля в принципе обусловлено тем же механизмом. Наложение сильных полей напряженностью до 125 А/м способно привести к поляризации не только в металлах, но и в резинах. Если магнитное поле наложить на приведенные в контакт резину и металл, соединяемые эластомерным клеем, то ориентация активных центров на поверхности элементов системы окажется достаточной для практически полного их совмещения . При этом может происходить изменение как надмолекулярной организации адгезива, так и скорости его структурирования. В итоге за счет соблюдения геометрического соответствия активных центров продолжительность процесса формирования адгезионных соединений резко сокращается и результативность технологического оформления склеивания существенно возрастает. Так, предварительная магнитная обработка алюминиевого сплава, винипласта и кварца приводит к увеличению прочности их крепления эпоксидными клеями на 20— 45%. [c.40]

Высоковакуумные вентили. Такие вентили располагают между камерой и высоковакуумным насосом. Основное требование, предъявляемое к ним, — обеспечение высокой пропускной способности для сохранения максимальной быстроты откачки насоса. Кроме того, поскольку внутренние элементы открытого вентиля экспонируются внутрь высоковакуумной системы, то они должны иметь минимальные утечки и газоотделения. Для уменьшения сорбции атмосферных газов на внутренних поверхностях вентиля, он устанавливается таким образом, чтобы при напуске воздуха в камеру эти поверхности оставались под вакуумом. Наибольшее распространение в вакуумной технике получили высоковакуумные вентили (затворы) шиберного типа. Хотя внешние механизмы управления затворов различных марок могут существенно отличаться, принцип действия их остается одним и тем же. Этот принцип иллюстрируется рис. 83. Перекрытие устройства осуществляется с помощью диска с закрепленной в канавке круглой кольцевой прокладкой. Диск прижимается к проходному отверстию за счет передачи усилия от опускаемого каким-либо образом вниз штока через рычажный механизм. Для облегчения скольжения штока вдоль направляющей стенки корпуса часто используются шарикоподшипники. При подъеме штока диск опускается на несущие шасси. Для представленного на рис. 83 варианта включения затвора внутренние его поверхности, за исключением поверхности самого диска, при напуске воздуха в камеру остаются под вакуумом. Этот случай более предпочтителен, хотя в нем для фиксации диска необходимо прилагать значительные механические усилия, превышающие по величине силу, обусловленную атмосферным давлением на диск. Для уплотнения штока обычно используют либо двойные круглые кольцевые прокладки, либо устройства типа Вильсона (см. рис. 79). Натекание через них при неподвижном штоке пренебрежимо мало. Увеличение натекания при открывании или закрывании затвора находится в допустимых пределах, так как оно происходит или в самом начале вакуумного цикла, или непосредственно перед напуском воздуха. Применение полностью герметичных устройств для движения штока оправдано только в специальных случаях, например, в системах ионного распыления, в которых затвор приводится в действие в наиболее критические моменты рабочего процесса. Для регулировки быстроты откачки камеры высоковакуумным насосом затвор перекрывается лишь частично (дросселирование). В этой ситуации натекание газа при перемещении штока приводит к нежелательному загрязнению рабочего газа. Корпус затвора и его внешние детали изготавливаются обычно из мягких или нержавеющих сталей, а также из алюминиевых сплавов. Соединение затворов с вакуумной си- [c.287]

Наиболее подробно механизм процесса модифицирования алюминиевых сплавов различными добавками тугоплавких переходных металлов исследовал Мальцев с сотрудниками [104—106]. [c.396]

Механизм коррозионных процессов в условиях воздействия механических нагрузок и динамика изменения механических свойств напряженного металла при коррозии изучены недостаточно. По этой же причине не всегда представляется возможным прогнозировать надежность конструкций в эксплуатации и эффективность электрохимической защиты. Одпако положительный опыт ее применения на многих ответственных металлоконструкциях из нержавеющих и высокопрочных сталей, медных, титановых и алюминиевых сплавов требует пояснения принципов осуществления электрохимической защиты. [c.93]

Как упомянуто ранее, покрытия сплавов могут обусловливать катодную защиту от межкристаллитной коррозии и от коррозионного растрескивания под напряжением. Применяют много алюминиевых сплавов, одни из которых меньше чувствительны к коррозионному растрескиванию под напряжением, другие больше. Механизм процесса в общем аналогичен описанному выше. [c.284]

Изложены вопросы коррозионно-механической прочности металлов, влияние коррозионных сред на характеристики ползучести. Описаны новые представления о механизме коррозионного растрескивания и связи его с водородным охрупчиванием. Рассмотрены кинетика и механизм влияния водородного охрупчивания в процессе коррозионного растрескивания различных сталей и сплавов. Показана зависимость этих видов разрушения от различных структурных факторов. Приведены сведения о коррозионном растрескивании высокопрочных алюминиевых и титановых сплавов, механизме этих процессов и способах защиты. [c.4]

Изучение кристаллизации алюминиево-кремниевых сплавов с добавкой и без добавки натрия привело к представлению о механизме модифицирования как о процессе смены фазы, ведущей кристаллизацию эвтектики. Микроструктурное изучение немодифицированных сплавов алюминий — кремний показывает, что иглы кремния выходят как бы из из одного цент- [c.24]

Фармери обнаружил, что для исследования механизма растрескивания алюминиевых сплавов, содержащих магний или медь, удобное ускорение растрескивания вызывается добавкой к хлористому натрию двууглекислой соды. Однако, поскольку эта добавка оказывает такое влияние не на все сплавы, ею нельзя пользоваться при проведении работ по оценке относительной склонности к растрескиванию разнотипных материалов. Роль бикарбоната в данном случае, вероятно, заключается в разрушении щелочи, образующейся на катоде в противном случае слабая кислотность, образующаяся на анодных участках, была бы нейтрализована этой щелочью. Поскольку накопление кислоты на анодных участках, как полагают, необходимо для развития коррозионного процесса, факторы, препятствующие ее нейтрализации, должны способствовать растрескиванию. Его роль такая же, как и двууглекислого кальция, применявшегося Портером и Хадденом (стр. 117) при получении коррозионных язв на алюминии но в случае глубокой и узкой трещины по сравнению с неглубокой язвой для предотвращения смешения анодного и катодного продуктов образование возвышения из пористого твердого тела над анодным участком не является необходимым. Поэтому ионы кальция не необходимы и цель достигается с помощью бикарбоната натрия. Принятый для испытания раствор был 0,5 н. по отношению к Na l и 0,005 . по отношению к НаНСОз [19]. [c.639]

Технологический процесс изготовления тягового элемента с концевыми петлями, закрепленными обжимными гильзами из мягкой стали или алюминиевого сплава, включает следующие операции 1) отрезка каната 2) изготовление петли на коуше 3) оплетка наложенных внахлестку ветвей каната мягкой тонкой проволокой 4) надевание отрезка цилиндрической трубы (гильзы) на ветви каната 5) опрессовка гильзы в волоке 6) испытание тягового элемента с петлями. Для испытания канатов используются разнообразные приспособления, в которых нагрузка на канат создается пневмо- или гидроцилиндром. Схема простейшего приспособления представлена на рис. 8.18. Более сложную конструкцию имеет стенд для испытания всех такелажных механизмов и приспособлений (стропы, предохранительные пояса, тали, домкраты). Основными механизмами стенда являются лебедка, полиспаст, динамометр. [c.293]

Механизм биоповреждения незащищенного металла (алюминиевого сплава) следующий. Продукты метаболизма повышают агрессивность влаги на поверхности металла. Последняя растворяет защитную окисную пленку и стимулирует процесс солеобра-зования. Кристаллы солей хорошо видны после высыхания поверхности вокруг колоний грибов (рис. 23, г). Длительное сохранение влаги вызывает язвенную коррозию. Особую опасность представляют капиллярные зазоры возможно развитие щелевой коррозии. Рост актиномицетов на опытных образцах показан на рис. 23, д. [c.58]

Данные по КР алюминиевых сплавов по-прежнему продолжают рассматриваться некоторыми авторами исключительно с точки зрения механизмов анодного растворения [395—397], однако новые данные все больше свидетельствуют в пользу большого вклада водорода в растрескивание [398—404]. Микроструктурные исследования на сплавах 7075 показали [405] одинаковый характер зависимости водородного охрупчивания и КР от микроструктуры. Недостаренный материал наиболее чувствителен к КР, а перестаренный сплав (Т73) склонен к КР в меньшей степени, чем Тб. Эти наблюдения согласуются С представлением об определяющей роли водорода в КР сплавов 7075, хотя и не доказывает его. По-прежнему уделяется внимание проблеме сегрегации растворенных элементов в алюминиевых сплавах и возможной роли этого процесса в КР и водородном охрупчивании [402, 406, 407]. Пока точно неясно, насколько важны такие эффекты. [c.148]

АЛА-3 (рис. 3.27) предназначена для аиодировапня баков и крышек стиральных машин Заря-2 на подвесках. Материал деталей — алюминиевый сплав. На позиции ваниы травления, в которой время выдерлски меньше темпа выхода подвесок, установлен механизм укороченной выдержки (0,3 мин). Продолжительность процесса анодирования составляет 40 мин, наполнения пленки [c.96]

Такие пленки легко удаляют химическим растворением в смеси кислот H2SO4 и НС1 (для медных сплавов) или в щелочном растворе из смеси NaOH и Na l (для алюминиевых сплавов). Для удаления окисной пленки на стали выбор кислоты зависит от легирующих добавок. Для углеродистой низколегированной стали, например, применяют серную кислоту. При удалении окалины (грубого окисного слоя толщиной в сотни микрон, возникающего при термической обработке) процесс растворения является второстепенным, а главный механизм удаления состоит в отрыве окалины от металла давлением пузырьков водорода, образующегося под слоем и в трещинах, при реакции замещения водорода кислоты железом (рис. 5). Побочным вредным процессом в этом случае является наводороживание поверхности, т. е. растворение водорода в ме- [c.19]

Характерное влияние напряжений и остроты концентраторов в средах, вызывающих растрескивание, показано на рис. 54 на примере растрескивания алюминиевого сплава АМгб. Отрицательное влияние концентратора усиливается с увеличением коэффициента концентрации ос и величины приложенных растягивающих напряжений а. С увеличением нагрузки относительное влияние концентратора на время до растрескивания сварных соединений сказывается в меньшей степени по сравнению с основным металлом в связи со значительным влиянием структурного фактора, связанного в рассматриваемом случае с выпадением анодной р-фазы по линии сплавления сварного соединения. Аналогичное влияние оказывают величина напряжений и коэффициент концентрации на долговечность других материалов в средах, вызывающих коррозионное растрескивание. В средах, вызывающих явление деконцентрации, влияние концентраторов проявляется только при большом уровне напряжений. Характерно в этом отношении влияние концентратора на растрескивание стали СтЗсп в увлажненном сероводороде (см. гл. IV, п. 1). В этом случае в связи со специфическим механизмом разрушения, связанным с появлением в процессе испытаний первичных расслоений, параллельных действующим напряжениям, влияние концентратора проявляется только при большом уровне нагрузки. [c.145]

Процесс химического никелирования широко применяют во многих отраслях машиностроения СССР. На ряде предприятий его используют для повышения износостойкости и защиты от коррозии деталей точных приборов и механизмов, предназначенных для эксплуатации как в обычных условиях, так и в условиях тропического климата (например, детали счетноаналитических машин и др.). В приборостроительной промышленности этим способом наносят покрытия на детали, изготовленные из стали, медных и алюминиевых сплавов и имеющие сложную конфигурацию (длинные и узкие каналы, глухие отверстия, резьбу и т. п.). Его применяют в оптической, электротехнической промышленности. Осаждение металлов методом химического восстановления получило большое развитие в США, Англии, Франции, ФРГ, Японии и других странах. В химической, нефтяной и других отраслях промышленности этих стран химическое никелирование используют для защиты крупных деталей сложного профиля, эксплуатирующихся в коррозионноагрессивных средах. Покрытия наносят на детали из различных сталей, чугуна, меди и ее сплавов, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов и др., а также из неметаллов. С целью повышения износостойкости никелируют многочисленные детали автомобильной и авиационно-ракетной техники алюминиевые поршни, детали реактивных двигателей, внутренние стенки цилиндров компрессоров, насосов, детали очистительно-осушительных систем, бензиновые баки, цистерны для перевозки и баки для хранения различных химических веществ, детали арматуры атомных реакторов, в том числе длиноразмерные трубы, волноводы радиолокационных установок, лопатки компрессоров. Никелируют печатные схемы, что обеспечивает хороший контакт между обеими сторонами панели, так как все отверстия полностью покрываются никель-фосфорным слоем. [c.307]

Работа Хора и Хайнса совершенно четко показывает, что для создания возможности растрескивания часто необходимо, чтобы защитная пленка была разрушена электрохимическим или механическим путем. Однако навряд ли этот механизм может служить в качестве общей теории развития трещин. Если бы напряжение само по себе могло непрерывно поддерживать разрушенное состояние пленки на конце трещины, то алюминиевый сплав должен был бы быть подвержен коррозионному растрескиванию в отсутствие кислорода, причем катодный процесс заключался бы в выделении водорода. Обычно это не имеет места. Кроме того, некоторые из экспериментов Фармери трудно объяснить на основе теории разрушения пленки. В образце алюминиево-магниевого сплава, находившемся в состоянии склонности к коррозионному растрескиванию, процесс растрескивания был доведен до такого состояния, когда глубина трещины не достигала половины толщины образца, после чего дальнейшее развитие трещины было задержано наложением катодного тока по истечении 30 мин. подача тока была прекращена, но развитие этой трещины не возобновилось спустя 15 час. появились новые трещины, но уже в других местах. Еще в одном опыте глубина трещины достигла примерно одной трети толщины образца, и ее разэитие тоже было приостановлено с помощью катодной поляризации поляризация продолжалась 30 мин., после чего подача тока была прервана, а механическая нагрузка на образец была увеличена все же и по истечении 48 час. образец оставался неразрушенным. Если механическое разрушение пленки на конце трещины является решающим фактором для ее развития, то разрушение пленки нача лось бы после прекращения подачи тока, по крайней мере в том случае когда механическая нагрузка была увеличена. Если же образование кислоты на аноде является тем фактором, который поддерживает процесс растрески вания, после того как он начался, то полученные результаты легко объяс няются. Причины развития процесса растрескивания, если он начался те же, что и развития питтинга (стр. 117). [c.633]

Механизм и параметры процесса горения, алюминиево-магниевых сплавов существенно зависят от состава сплава. Со снижением содержания магния в сплаве уменьшается размер зоны свечения во время первой стадии горения и продолжительность этой стадии. При содержании магния в сплаве менее 30% процесс остается двухстадийиым, но становится прерывистым. В конце первой стадии зона свечения уменьшается до размера самой частицы, процесс горения прекращается, и выгорание алюминия происходит только после повторного воспламенения частицы. Частицы, которые повторно не воспламеняются, представляют собой полые пористые окисные оболочки, содержащие внутри капли несгоревшего алюминия. [c.260]

Это открытие имело величайшее значение для развития алюминиевой промышленности. Было высказано иредположение, что в процессе вылеживания закаленного дуралюмипа при комнатной температуре из матрицы — пересыщенного твердого раствора меди в алюминии — выделяются мельчайшие кристаллики состава СпАЬ, повышающие прочность сплава с 7—8 кг/мм (чистый алюминий) до 36—38 кг/мм . Казалось, что механизм старения раскрыт. Но страсти еще только разгорались. Дело в том, что с помощью оптического микроскопа не удавалось найти частицы СиЛЬ, и реальность их существования в естественно состаренном сплаве стали подвергать сомнению. Кроме того, выделение меди из матрицы должно обязательно снижать электросопротивление сплава, тогда как при естественном старении дуралюмина оно росло. Это прямо указывало на то, что медь должна оставаться в твердом растворе. [c.204]

Коррозионное растрескивание не является характерной особенностью сплавов на алюминиевой основе данному виду разрушения подвержены и другие металлические сплавы, например, латунь (сезонное растрескивание), сплавы на магниевой основе и другие. Склонность к коррозионному растрескиванию некоторых легких сплавов в деформированном состоянии препятствует их широкому применению в промышленности. В соответствии с этим вопросам коррозионного растрескивания сплавов в последнее время уделяется особое внимание [13—16]. Однако еш е ни для одного сплава не найдена такая трактовка механизма этого явления, которая дала бы удовлетворительное объяснение всех случаев коррозионного растрескивания. Растрескивание имеет место в средах, вызывающих значительное локальное коррозионное поражение без заметной общей коррозии. Интенсивность локализованного разрушения может быть очень большой процесс его развития протекает вдоль чрезвычайно узких каналов, вершины которых могут иметь радиус порядка одного межатомного расстояния. Поскольку локализация коррозионного поражения является важным фактором, то микроструктура сплава оказывает основное влияние на такого рода разрушения [1 8]. Как показывают экспериментальные данные, изменение состава, термическая обработка, способ изготовления и деформация оказывают влияние на микроструктуру и, следовательно, на склонность сплава к коррозионному растрескиванию. Структура сплава влияет не только на иервоначальную локализацию коррозионного разрушения, но определяет также направление и скорость растрескивания. [c.23]

Первое направление — создание путем подходящего легирования более совершенного экранирующего слоя продуктов коррозии, дающего юбщее повышение коррозионной устойчивости сплава,— имеет сравнительно ограниченные возможности для повышения устойчивости против электрохимической коррозии. Причина этого, по-видимому, заключается в том, что достаточно полного экранирования при электрохимической коррозии в электролитах продукты коррозии, как правило, дать не могут, так как образование этих продуктов (при гетерогенно-электрохимическом механизме коррозии) будет происходить не непосредственно на анодных поверхностях, а в растворе между анодными и катодными участками. Можно ожидать заметно большей зашиты в результате уплотнения вторичных продуктов коррозии и образования защитных слоев в условиях протекания коррозионного процесса в атмосферных условиях. В качестве конкретного примера можно указать на повышение коррозионной устойчивости меди при ее легировании цинком или алюминием, т. е. на повышенную коррозионную устойчивость латуней и алюминиевых бронз по сравнению с чистой медью. Повышенная устойчивость медистых сталей по сравнению с обычными конструкционными сталями должна в некоторой мере объясняться также уплотнением продуктов коррозии, хотя в данном случае, помимо этого фактора, как будет разобрано ниже, значительную роль играет анодное торможение. Однако для повышения устойчивости сплава по отношению к химической коррозии и, в частности, к имеющей такое большое значение в технике газовой высокотемпературной коррозии этот путь будет являться основным. [c.438]