Характеристики процесса коррозионного растрескивания

Характеристики процесса коррозионного растрескивания [c.262]

Известно, что воздействие сероводорода проявляется тем сильнее, чем выше прочностные характеристики металла — твердость, пределы текучести и прочности. Механические напряжения играют большую роль в процессе коррозионного растрескивания, стимулируя локальное электрохимическое растворение металла, и, как следствие, зарождение и развитие трещин. Степень коррозионного воздействия зависит от соотношения величины приложенных напряжений к пределу текучести. [c.14]

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]

Имеются указания относительно того, что когда процесс коррозионного растрескивания связан с наличием активных участков, тогда влияние напряжений на растрескивание состоит в создании пластической деформации, и поэтому такой вид разрушения будет наиболее вероятен для пластичных металлов пониженной прочности. Когда механизм растрескивания обусловлен охрупчиванием металла в вершине трещины, тогда становится значимой величина работы деформации, а это означает, в соответствии с уравнением (5.1), что при разрушении пластическая деформация должна быть минимальной, а упругая энергия — максимальной. Такие условия наиболее часто удовлетворяют материалам с высокими значениями предела текучести. С большой достоверностью установлено, что водородное охрупчивание сталей становится наиболее заметным при повышении предела текучести, хотя изменения структуры или состава, которые способствуют изменению значения предела текучести или вязкости разрушения, также могут оказывать влияние на электрохимические характеристики и диффузию водорода. Изменения этих параметров могут оказывать такое же значительное влияние на коррозионное растрескивание, как и изменения прочностных характеристик. [c.239]

Взаимосвязь переменных составляющих процесса коррозионного растрескивания, а именно структуры, электрохимических характеристик и чувствительности к напряжениям, подтверждает предположение об их взаимодействии самыми различными путями и поэтому растрескивание нельзя представить одним механизмом. Следует считать, что в процессе коррозионного растрескивания имеет место непрерывный переход от одного механизма к другому. Критическое равновесие между активным и пассивным состояниями изменяется в зависимости от изменения структуры и состава сплава. При этом влияиие состава сплава на прикладываемые напряжения проявляется как изменение механических свойств н зависит от [c.240]

Анализ имеющегося материала по закономерностям разрушения резин в агрессивных средах и в их отсутствие показывает, что коррозионное растрескивание следует рассматривать как явление своеобразной статической усталости. Об этом свидетельствуют черты сходства между этими двумя процессами. Однако коррозионное растрескивание имеет свои особенности. Сходство процессов основано на том, что акт развития микротрещин в обоих случаях принципиально одинаков. Развитие происходит за счет разрушения связей, внешне оно проявляется в одинаковом качественном и количественном влиянии величины напряжения, а также равномерности его распределения на процесс растрескивания и время до разрыва. Это сходство, кстати, позволяет успешно использовать для объективной характеристики коррозионного растрескивания такой основной показатель статической усталости, как долговечность. [c.268]

Для выяснения роли свойств отдельных ингибиторов в процессе защиты от коррозионного растрескивания оказалось необходимым исследовать их поверхностную активность, а также воздействие на коррозионную стойкость и гальваностатические поляризационные характеристики стали в одинаковых условиях. [c.160]

Используя разложение энергии активации скорости коррозии в ряд Тэйлора по величине механического напряжения, в работе [136] произведен расчет характеристик распространения коррозионно-механической трещины в стекле на основе сопоставления скоростей растворения в вершине трещины и на гладкой поверхности, а в работе [137] этот метод использован для описания коррозионного растрескивания металлов, что вряд ли может считаться оправданным, поскольку наличие сопряженных анодных и катодных реакций в металле обусловливает серьезное отличие топографии коррозионных процессов внутри трещины в металлах и неметаллах. [c.194]

В последние годы особый интерес вызывает проблема ингибирования коррозии под напряжением, коррозионного растрескивания, усталости. Оказалось, что с помощью ингибиторов можно эффективно бороться с коррозионно-механическим разрушением сталей, повысить работоспособность металлических изделий, сохранить физико-химические и механические характеристики металлов на исходном уровне, а в некоторых случаях даже улучшить или изменить пх в нужном направлении. Изменились и представления. об ингибиторах как веществах, подавляющих только коррозионный процесс. Ныне их рассматривают в более широком аспекте как вещества способные не только подавлять коррозионный процесс, но и улучшать или сохранять эксплуатационные характеристики (свойства) металлов. [c.5]

Использование ингибиторов по сравнению с другими методами защиты от коррозионного разрушения имеет ряд преимуществ не требуется изменения существующих технологических процессов, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, сокращаются простои оборудования, возможна замена дефицитных, дорогостоящих сталей (например, нержавеющих) обычными углеродистыми. Проведенные в последнее время исследования показали, что, защищая металл от коррозии, ингибиторы одновременно могут сохранять, а в некоторых случаях и существенно повышать механические характеристики металлов и сплавов (прочность, пластичность), подавлять коррозионное растрескивание, повышать усталостную прочность сталей и т. п. В ряде случаев применение ингибиторов позволило улучшить технологические параметры некоторых процессов (теплопередачу, гидродинамические условия потоков и т. п.), интенсифицировать процесс, повысить качество продукции и получить значительный экономический эффект. [c.7]

Учитывая, что коррозионное растрескивание является своеобразным видом статической усталости резин, можно было ожидать, что существует непрерывный переход значений скорости процесса разрушения (и, следовательно, долговечности) в отсутствие агрессивной среды к значениям этих характеристик при увеличении ее концентрации. [c.337]

Склонность материалов к коррозионному растрескиванию оценивают и по их электрохимическим характеристикам критической плотности тока пассивации, потенциалу начала пассивации, потенциалу полной пассивации, скорости анодного процесса в пассивной области, потенциалу выхода из пассивного состояния, потенциалу питтингообразования, протяженности пассивной области, разнице между потенциалом питтингообразования и стационарным потенциалом, наклону поляризационных кривых в области анодного активирования [26]. [c.70]

Кривые нагрузка —удлинение, снятые при испытании образцов диаметром 1 мм из стали типа 304 в ингибированном растворе IM НС1, отличаются от кривых в неингибирован-ном растворе при скоростях деформирования 2,3-10 с [213]. Ряд ингибиторов при этом мало влияют на коррозионно-механические характеристики, тогда как некоторые, например, бензотриазол, увеличивают значение предельного удлинения, не ликвидируя, однако, КР. Лишь в присутствии фенилтиомочевины растрескивание полностью исчезает, а значение предельного удлинения приближается к соответствующим значениям на воздухе. Как отмечают авторы [213], анализ полученных результатов и их сравнение с данными, полученными при постоянной нагрузке, показывают, что испытания МР образцов — достаточно надежный метод изучения действия различных ингибиторов на процесс КР. [c.364]

Отмеченные обстоятельства, облегчающие протекание анодного процесса на дне трещин и концентраторов напряжений, способствуют разблагораживанию значений потенциала металла в этих районах, что создает и непрерывно увеличивает э.д.с. коррозионных пар концентраторы напряжений — соседние участки на стенках трещин и на внешней поверхности металла. Такое предположение корреспондируется с данными Эделяну [90], который наблюдал, что незадолго до растрескивания образцов из А1 — Mg сплава в растворе КО со стенок развивающихся трещин и с соседних участков локально ускоряется выделение пузырьков водорода, т. е. усиливается процесс катодной деполяризации, и нашло прямое экспериментальное подтверждение при измерении потенциала на дне концентратора напряжений и на поверхности металла [40, 42], а также при исследовании электрохимических характеристик железа в щелях и в объеме электролита [28]. [c.26]

Анализ исследований, выполненных в нашей стране и за рубежом, позволяет отметить следующие характерные особенности воздействия сероводорода на металлы. Воздействие сероводорода проявляется тем сильнее, чем выше прочностные характеристики металла - твердость, предел текучести и предел прочности. Механические напряжения играют большую роль в процессе коррозионного растрескивания, стимулируя электрохимическое локальное растворение металла, и, как следствие, зарождение и развитие трещин. Степень коррозионного воздействия з 1висит от отношения приложенного напряжения к пределу текучести. Исследования влияния pH раствора на коррозию малоуглеродистых сталей в системе НгЗ - СО - НгО показали значительное снижение коррозии с переходом от кислых к нейтральным и щелочным растворам. Считается, что при pH > > 10 коррозионное растрескивание не происходит. Необходимым условием для протекания активных процессов коррозии в сероводородсодержащих средах является наличие влаги, в которой сероводород находится в диссоциированном состоянии. При этом коррозионные процессы приобретают электрохимический характер, катодный процесс протекает с водородной деполяризацией, в результате которой появляется водород в атомарной и молекулярной формах. При относительно малой влажности (4-26 %) сероводород оказывает незначительное влияние на углеродистые стали, вызывая за 30 сут только потускнение его поверхности. Наличие капельной влаги увеличивает коррозию сталей примерно в 100 раз по сравнению с сухим газом [138]. С повышением внутренних напряжений возникает [c.18]

Обычно процесс разрушения описывается введе шем Е1скоторой априорной характеристики повреждаемости, устанавливаемой сравнением следствий теории с экспериментальными данными. Таковы, например, уравнения повреждаемости в условиях ползучести [287], циклической усталости [198], коррозионного воздействия [4] и др. В частности, Фан Ки Фунг [275] в качестве функции меры повреждаемости материала при коррозионном растрескивании предлагает [c.60]

При сравнении эксплуатационных характеристик при использовании сплавов на основе железа, алюминия и титана очевидна недостаточность таких данных для титановых сплавов. Это объясняется, во-первых, тем, что использование титановых сплавов началось сравнительно недавно, во-вторых, нсЕШТорые данные, полученные на военных конструкциях, составляют секретную информацию. Следует отметить различия в поведении алюминия и титановых сплавов в водных растворах, которые, вероятно, являются общими и для других сред. Алюминиевые силавы проявляют КР при очень низких величинах К- При этом часто трудно определить величину Л хкр [230]. Для титановых сплавов сравнительно легко определить пороговую величину Кгкр и установить, развивается процесс КР или нет. Кроме того, скорости роста трещин в титановых сплавах обычно более высокие (10 см/с). Таким образом, в противоположность алюминиевым сплавам коррозионное растрескивание титановых сплавов легче предотвратить, чем уменьшить скорости роста трещин. В алюминиевых сплавах последнее достигается перестариванием [230]. Доступные эксплуатационные данные для титановых сплавов указывают на отсутствие проблем КР для большинства случаев применений немногие, скорее впечатляющие, исключения были даны в тексте. Можно надеяться, что этот обзор, суммирующий известные особенности КР, создаст основу для распознания и устранения потенциальных проблем КР в будущем. [c.414]

В последнее время ряд корреляционных соотношений установлен не только между способностью некоторых классов органических веществ тормозить чисто коррозионный процесс и сг-константами, но и другими практически важными характеристиками торможением наводороживания, коррозионного растрескивания, механическими характеристиками и т. п. [76]. В [89] показано, что между логарифмом коэффициентов торможения наводороживания и коррозионного растрескивания высокопрочных сталей в серной кислоте и сг-константами Гаммета, существует линейная зависи.мость с увеличением электроакцепторных свойств за.местителя в молекуле фосфониевой соли эффективность торможения наводороживания и коррозионного растрескивания возрастает (рис. 20). [c.48]

Косвенной, но важной характеристикой работоспособности являются размеры трещины в момент наступлента критического состояния. Чем они больше, тем выше вероятность их обнаружения на стадии эксплуатации конструкции. Статистическое моделирование процесса развития разрушения показывает, что при малоцикловом нагружении в условиях осесимметричного изгиба работоспособность металла в исходном состоянии ограничивается наступлением коррозионного растрескивания по условию . При этом к моменту достиже- [c.541]

В выбранных условиях наиболее вероятным механизмом коррозионного растрескивания является локальное анодное активирование пассивной поверхности сталей под действием хлор-иона, хемосорбиро-ванного на поверхности. Время до появления трещин определяется конкуренцией процессов пассивации и депассивации, происходящих на поверхности сталей. Стали с лучшими пассивационными характеристиками более устойчивы к растрескиванию, чем стали с более низкой устойчивостью пассивного состояния. Трактовка механизма коррозионного растрескивания аналогична объяснению растрескивания око-прочных хромистых сталей в нитратных растворах [2]. [c.21]

Рассматривая в совокупности изложенные выше представления о соответствующем балансе между электрохимической активностью и пассивностью, можно считать, что локализованная коррозия возникает различными путями и является следствием проявления ряда различных механизмов, вызывающих коррозионное растрескивание. Если структура и состав сплава таковы, что в нем имеются непрерывные области сегрегации или выделений (обычно по границам зерен), отличающиеся по электрохимическим характеристикам от матр1щы, тогда потенциальная чувствительность к межкристаллитной коррозии (МКК) может быть под действием механических напряжений реализована в межкристаллитное разрушение. В том случае, когда предварительно существующие активные участки находятся в пассивном состоянии, тогда деформация может активизировать их за счет разрушения защитной пленки и, возможно, за счет растворения возникающих ступенек сдвига, обладающих повышенной электрохимической активностью. В последнем случае решающая роль напряжений или деформации проявляется для таких сплавов, которым присуща недостаточная пластичность и склонность к хрупкому разрушению. Энергия, необходимая для хрупкого разрушения, может быть уменьшена за счет или адсорбции специфических компонентов, или образования хрупких фаз в вершине трещины, или внедрения водорода в решетку впереди вершины развивающейся трещины. Предполагают, что эти три различных механизма коррозионного растрескивания должны рассматриваться как протекающие непрерывно с постепенным переходом от одного механизма к другому, поскольку постепенно над коррозионным процессом начинают преобладать процессы, обусловленные действием напряжений или деформации. Переход от одного механизма к другому может быть следствием изменения или характеристик самого сплава, или условий внешней среды. [c.231]

Под действием ультрафиолетовых лучей стеклопластики стареют. Наружная поверхность труб из стеклопластиков при вх эксплуатации на открытом воздухе более года без соответствующих защитных мероприятий теряет товарный вид. Происходит растрескивание в шелушение связующего наружного слоя, стеклянное волокно выступает на поверхность трубы. Эти явления больше отражаются на внешнем виде труб, чем на их эксплуатационных характеристиках, так как после интенсивного старения в течение первого года эксплуатации процесс замедляется и разрушение не распространяется на внутренние конструкционные и коррозионно-стойкие слои. Тем не менее трубы из стеклопластика должны противовтоять действию ультрафиолетовой радиации. [c.64]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология