Коррозия под напряжением коррозионная усталость

В зависимости от характера разрущений различают следующие виды коррозии равномерную, контактную, язвенную (точечную) щелевую, мел<кристаллитную, избирательную, коррозию под напряжением, коррозионную усталость, эрозию [1]. [c.442]

По характеру разрушений коррозия металлов обычно классифицируется на следующие основные виды равномерную, контактную, язвенную, щелевую, межкристал-литную, избирательную, а также на коррозию под напряжением, коррозионную усталость и эрозию. Для сравнения этих видов коррозии представляют интерес опубликованные фирмой Дюпон результаты анализа 313 случаев коррозионных разрушений на химических заводах этой фирмы за 1968 и 1969 годы (табл. 1) [11. [c.5]

К группе специальных лабораторных методов коррозионных исследований относят испытания, в результате которых устанавливают влияние механических нагрузок, давления, температуры, скорости потока и др. К этой же группе относятся исследования, межкристаллитной и транскристаллитной коррозии, коррозии под напряжением, коррозионной усталости, фрикцион- [c.36]

Конструкции, имеющие контакт меди со сталью, встречаются в технике очень часто, причем в коррозионно-активной среде сталь, работая в контакте с анодом, претерпевает сильное разрушение потому, что медь относительно стали ( ° = — 0,44е) является довольно эффективным катодом == + 0,34в). Еще хуже обстоит дело, когда конструкция имеет механически напряженные узлы с контактами из разнородных металлов. В условиях коррозионной среды в результате взаимодействия электрохимического и механического (например, знакопеременного напряжения) факторов менее благородный металл контакта быстро выходит из строя, разрушаясь вследствие совместного действия контактной коррозии и коррозионной усталости. [c.230]

Коррозия под напряжением коррозионная усталость [c.513]

Рис. 1.25. Зависимость предела усталости от знакопеременных напряжений и действия агрессивной среды /—усталость при отсутствии коррозии 2—коррозионная усталость А—предел усталости В—условный предел коррозионной усталости.

В значительной степени подобно тому, как при сочетании статических напряжений с коррозией возникает коррозионное растрескивание, при сочетании циклических нагрузок с коррозией возникает коррозионная усталость. Она выражается в разрушении металла, происходящем при существенно более низком пределе усталости, чем в некоррозионных условиях. Эффект разрушения при комбинированном воздействии коррозии и циклической нагрузки больше, чем сумма соответствующих эффектов при отдельном воздействии коррозии и Циклической нагрузки. [c.34]

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]

Коррозия при трении вызывается одновременным действием коррозионной среды и сил трения, например коррозия шеек валов, работающих в жидкости с взвешенными в ней твердыми частицами. Электрокоррозия вызывается главным образом воздействием блуждающих токов особенно опасна электрокоррозия для подземных металлических и железобетонных конструкций. Кавитационная коррозия возникает при воздействии гидродинамических нагрузок в условиях коррозионной среды, например в центробежных насосах. Коррозия под напряжением наблюдается при одновременном действии на металл коррозионной среды и механических напряжений, папример в аппаратах, работающих под давлением (коррозия при постоянной нагрузке), или в осях, штоках насосов, стальных канатах и других деталях со знакопеременными нагрузками (коррозия при переменной нагрузке). Во втором случае возникает коррозионная усталость — понижение предела усталости металла. [c.282]

Коррозионная усталость (усталостная коррозия) возникает при совместном действии на металл коррозионной среды и переменных напряжений. Подобно коррозии под напряжением, она ведет к преждевременному разрушению (растрескиванию) элементов таких конструкций, как приводные валы, тросы подъемников, паровые и водяные коммуникации (работающие при переменных температуре и давлениях), детали насосов и т. д. [c.454]

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]

В коррозионной среде при данном уровне напряжения разрушение обычно наступает при меньшем числе циклов, и истинный предел выносливости не достигается (рис. 7.15). Другими словами, разрушение происходит при любой приложенной нагрузке, если число циклов достаточно велико. Растрескивание металла в результате совместного действия коррозионной среды и периодической или переменной нагрузки называется коррозионной усталостью. Почти всегда разрушения этого типа больше, чем сумма разрушений в результате действия коррозии и усталости отдельно. [c.156]

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]

Любые твердые тела могут быть механически активированы в процессе предельного деформирования вплоть до разрушения они становятся химически более активными по отношению к окружающей среде и выступают как катализаторы (повышенная каталитическая активность). Подобные эффекты имеют большое значение в явлениях коррозионной усталости прочность деталей может понизиться не только вследствие местной концентрации напряжений, вызванной коррозионным повреждением, но и сама коррозия будет интенсивнее под нагрузкой. [c.212]

Коррозионно-механическое разрушение металлов происходит при одновременном воздействии коррозионной среды и механических напряжений. Основные виды коррозионно-механического разрушения металлов коррозионное растрескивание, коррозионная усталость, фреттинг-коррозия, коррозионная эрозия, кавитация, сульфидное растрескивание, водородное охрупчивание. [c.14]

Влияние напряжений на коррозию (механохимическая кор- розия) усиливается в местах различных концентраторов напряжений на поверхности металла (резьбовые и сварные соединения, выточки, дефекты, трещины и пр.), вызывает неравномерность коррозии и ее локализацию, предельным выражением которой служат явления коррозионного растрескивания и коррозионной усталости, характеризующиеся концентрацией коррозионного процесса в вершине коррозионно-механической трещины. Ряд мероприятий могут снизить интенсивность механохимической коррозии и тем самым предотвратить ускоренное развитие коррозионно-механических разрушений. Так, уменьшение скорости коррозии стали до рекомендованной допустимой начальной величины Оо = мм в год с помощью ингибиторов коррозии в условиях Оренбургского газоконденсатного месторождения [30] позволило исключить коррозионно-механические повреждения оборудования, трубопроводов и даже узлов аварийного предупреждения. [c.39]

Следует отметить, что добавка ингибитора увеличивает отмеченную выше задержку, т. е. поверхностно-активный ингибитор оказывает пластифицирующее действие на окисную пленку (эффект Ребиндера), улучшая ее эластичность. Этот факт имеет важное значение для защиты алюминиевых сплавов от коррозионной усталости в условиях циклического нагружения, указывая направление для выбора эффективных ингибиторов коррозии под напряжением. [c.154]

Ворота Панамского канала защищены внешней катодной поляризацией, причем капитальные затраты на оборудование защиты составили менее 0,5 % затрат, необходимых для замены ворот. Одно из важнейших преимуществ применения катодной защиты в данном случае заключается в том, что отпадает необходимость в длительных периодических перерывах для проведения ремонтов, обусловленных коррозионными разрушениями. Аналогично, катодно защищенный корабль может в принципе использоваться более долгое время между ремонтами в сухом доке, что приводит к ежегодной экономии в тысячи долларов. Кроме того, существенное экономическое преимущество заключается в предотвращении коррозионного растрескивания под напряжением, коррозионной усталости и питтинговой коррозии конструкционных материалов. [c.228]

В монографии рассматриваются мехаиохимические проблемы коррозионного раэрушо1ия сталей, находящихся под механическим напряжением - коррозионная усталость, коррозионное растрескивание и фреттинг-коррозня. Освещаются основные признаки и особенности коррозионно-механического разрушения, условия его проявления, а также физико-химические и ме-ханохимнческие аспекты зарождения и развития коррозионно-механических трещин. Приводятся современные методы зашиты металлов от коррозии под напряжением. [c.2]

Коррозия турбинных лопаток проявляется в виде общей коррозии, коррозионного растрескивания под напряжением, коррозионной усталости, язвенной и питтинговой коррозии. Общая коррозия обычно не сказывается на надежности турбинных лопаток, однако остальные виды коррозии опасны. [c.184]

Коррозионная усталость, также как и коррозионное растрескивание сталей, является одним из видов разрушений, происходящих при коррозии под напряжением. Коррозионная усталость проявляется при одновременном воздействии на металл коррозионной среды и циклических напряжений и имеет свои особенности, отличающие ее от коррозионного растрескивания. Одна из таких важных особенностей заключается в том, что механический фактор, оказывает при коррозионной усталости более сильное влияние чем при растрескивании. Так, при статическом нагружении металлов ниже предела прочности на разрыв в корро-зионно-инертной среде разрушения не происходит при циклическом нагружении металлов в аналогичных условиях разрушение происходит и именуется усталостью на воздухе. [1091. Коррозионная усталость сталей существенно отличается от усталости на воздухе, в инертных средах или от коррозионного растрескивания. Различие заключается в отсутствии истинного предела усталостной прочности, имеющего место для большинства металлов при испытаниях на воздухе, а также в связи между механическими характеристиками при статическом и циклическом нагружении на воздухе и условным пределом коррозионной усталости, меньшая чувствительность коррозионной усталости к концентраторам напряжений специфический характер разрушения, характеризуемый множеством трещин. [c.76]

В условиях эксплуатации оборудования достаточно часто возникает ситуация, когда кроме коррозионных сред на материал воздействуют внешние механические нагрузки или внутренние напряжения, что приводит к повьццению скорости протекания коррозионных процессов. Такой вид коррозии получил название коррозионного растрескивания или стресс-коррозии и коррозионной усталости. Такая коррозия может распространяться как по телу зерна (рис. ЛЛ,м) — транскристал-литная трещина, так и по его границам — межкристаллитная трещина. [c.49]

Влияние ингибиторов коррозии на коррозионную усталость металлов по характеру аналогично влиянию катодной поляризации [6]. Физическая природа этого влияния различна. Общим является снижение эффективности действия специфических пар Эванса, которые козникают следующим образом напряжения первоначально концентрируются в первичных концентраторах напряжений, затем в коррозионных трещинах. Дно концентратора напряжений является анодом, соседние участки металла — катодом. [c.55]

Следует отметить, что питтинговая коррозия и коррозионная усталость имеют одну и ту же общую особенность. В обоих случаях материал практически в целом остается невредимым, а область влияния приложенных напряжений или поражения ограничивается очень небольшими участками. Коррозия на этих участках, очевидно, ограничивается поверхностью материала как в случае питтинговой коррозии, так и в случае усталости и совершенно не зависит от способа задания напряжений. При испытаниях на изгиб с вращением усталостные трещины будут зарождаться на поверхности образца, потому что при этом способе максимальные напряжения возникают на поверхности образца. Но даже в испытании с циклическим нагружением растяжения и сжатия усталостные трещины также почти всегда зарождаются на поверхности образца. [c.286]

Многие детали машин подвергаются одновременному действию переменных напряжений и коррозионной среды, что весьма сильно понижает кривую Вёлера и изменяет ее характер металл не имеет предела усталости, так как кривая коррозионной усталости металла все время снижается (кривая 2 на рис. 233). Такой ход кривой обусловлен тем, что если бы переменные напряжения отсутствовали совсем, образец через какое-то время все равно разрушился бы от коррозии. В качестве условного предела коррозионной усталости (выносливости) металла принимают максимальное механическое напряжение, при котором еще не происходит разрушение металла после одновременного воздействия установленного числа циклов N (чаще всего N 10 ) переменной нагрузки и заданных коррозионных условий. [c.336]

При коррозионной усталости наблюдается снижение предела усталости ио сравнению с пределом усталости металла в отсутствие коррозионного воздействия агрессивной среды. Пределом коррозионной усталости или коррозионной выносливости называется то максимальное напряжение, которое может выдержать образец при данном числе циклов в условиях коррозионного воздействия, Предел коррозионной усталости является условной величиной, а не истинным пределом, так как металл при длительных выдержках разрушится и без знакопеременных напряжений, а лишь от одной коррозии. Поэтому предел коррозионной усталости обусловлидают числом циклов знакопеременных нагрузок, которые при испытаниях выдерживают образец металла при данном напряжении, т, е. цифровые значения предела коррозионной усталости относят к определенной базе испытаний (числу циклов). [c.106]

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]

Пресная и, в большой степени, морская вода сильно снижают усталостную прочность стали. Сплавы никеля, медь и сплавы меди хорошо сопротивляются коррозионной усталости в различных водных средах. Это обусловлено их более высоким сопротивлением коррозии в этих средах. Чистые металлы (ие склонные к коррозии под напряжением) подвержены коррозн-оппой усталости. [c.455]

Для того чтобы коррозионный процесс оказывал влияние на усталостную прочность, скорость коррозии должна превышать некое минимальное значение. Эти величины удобно определять путем анодной поляризации опытных образцов в деаэрированном 3 % растворе Na l. При этом скорость коррозии рассчитывают по закону Фарадея из плотностей тока и определяют критические значения, ниже которых коррозия уже не влияет на усталостную прочность. (Эти измеренные плотности тока не зависят от общей площади поверхности анода.) Значения минимальных скоростей коррозии при 30 цикл/с для некоторых металлов и сплавов приведены в табл. 7.5. Можно ожидать, что эти значения будут увеличиваться с возрастанием частоты циклов. Для сталей критические скорости коррозии не зависят от содержания углерода, от приложенного напряжения, если оно ниже предела усталости, и от термообработки. Среднее значение 0,58 г/(м сут) оказалось ниже общей скорости коррозии стали в аэрированной воде и 3 % Na l, т. е. 1—10 г/(м -сут). Но при pH = 12 скорость общей коррозии падает ниже критического значения и предел усталости вновь достигает значения, наблюдаемого на воздухе [721. Существование критической скорости коррозии в 3 % Na l объясняет тот факт, что для катодной защиты стали от коррозионной усталости требуется поляризация до —0,49 В, тогда как для защиты от коррозии она составляет —0,53 В. [c.160]

Считают, что коррозия ускоряет пластическую деформацию напряженного металла путем образования поверхностных решеточных вакансий, в частности сдвоенных вакансий (дивакансий). Последние при комнатной температуре диффундируют внутрь металлической решетки сквозь зерна и границы зерен металла на порядок быстрее, чем моновакансии . Появление дивакансий облегчает пластическую деформацию вдоль плоскостей скольжения вследствие процесса переползания дислокаций. Чем выше скорость коррозии, тем больше доступность дивакансий и, следовательно, тем более выражено образование выступов и впадин, включающихся в процесс развития усталости. Существование минимальной скорости коррозии, необходимой для развития коррозионной усталости, позволяет предположить, что с уменьшением скорости коррозии снижается и скорость образования дивакансий. Концентрация див.акансий падает, и прекращается их влияние на движение плоскостей скольжения возможно такое падение концентрации, при котором дислокации аннигилируют или заполняются атомами металла. [c.163]

На практике катодную защиту можно применять для предупреждения коррозии таких металлических материалов, как сталь, медь, свинец и латунь, в любой почве и почти всех водных средах. Можно предотвратить также питтинговую коррозию пассивных металлов, например нержавеющей стали и алюминия. Катодную защиту эффективно применяют для борьбы с коррозионным растрескиванием под напряжением (например, латуней, мягких и нержавеющих сталей, магния, алюминия), с коррозионной усталостью большинства металлов (но не просто усталостью), межкристаллитной коррозией (например, дуралюмина, нержавеющей стали 18-8) или обесцинкованием латуней. С ее помощью можно предупредить КРН высоконагруженных стрей, но не водородное растрескивание. Коррозия выше ватерлинии (например, водяных баков) катодной защитой не предотвращается, так как пропускаемый ток протекает только через поверхность металла, контактирующую с электролитом. Защитной плотности нельзя также достигнуть на электрически экранированных поверхностях, например на внутренней поверхности трубок водяных конденсаторов (если в трубки не введены вспомогательные аноды), даже если сам корпус конденсатора достаточно защищен. [c.215]

В табл. 29 приведены результаты исследования защитной способности разработанных ингибиторов в условиях коррозии стали 20 под напряжением в среде NA E, которые свидетельствуют о том, что эти реагенты в жестких условиях эксплуатации металлического оборудования эффективно препятствуют развитию сероводородного растрескивания (СР) и коррозионной усталости (КУ) металла. [c.276]

Коррозионная усталость - процесс постепенного накопления повреждений, которые обусловлены одновременнык воздействием переменных нагрузок и коррозионно-активной срелы. приводящим к уменьшению долговечности и снижению запаса циклической прочности. Коррозионная усталость является частным случаем коррозии под напряжением. [c.58]

Анодная защита может предотвращать локальные виды коррозии, например, межк-ристаллнтную коррозию нержавеющих сталей, коррозию под напряжением чтлеродцстых и нержавеющих сталей, питтинг, коррозионную усталость металлов п сплавов. [c.73]

Наиболее опасными для металла труб линейной части магистральных трубопроводных систем, по которым транспортируются природный газ, нефть и другие углеводороды, являются коррозионное рас фескивание (КР), зарождающееся на внешней, катодно-защищенной поверхности труб, коррозионная усталость и общая коррозия, усиленная воздействием механических напряжений. Причем первый вид коррозионно-механических разрушений характерен для магистральных газопроводов, второй - для магистральных нефте- и продуктопроводов. Проявление третьего вида разрушений наблюдается в системах сбора углеводородом Общая блок-схема прогнозирования коррозионно-механических разрушений магистральных трубопроводов приведена на рисунке. [c.3]

Таким образом, на основании выполненных расчетов можно сделать вывод о том, что хотя проверка на прочность, проведенная в соответствии со СНиП 2.05.06.-85 (при внутреннем давлении Р = 5,5 МПа), удовлетворила его требования, тем не менее, согласно [62], исследуемый магистральный нефтепровод в условиях коррози-онно-усталостного нагружения не смог бы обеспечить работу в течение нормативного срока службы. Величины растягивающих кольцевых напряжений в рассмотренных случаях при внутренних давлениях Р = 5,5,4,8 МПа составляли 0,8 От и 0,7 ат соответственно. Таким образом, для магистральных нефтепроводов, работающих в условиях малоцикловой коррозионной усталости, может быть введено ограничение предельной величины кольцевых растягивающих напряжений, равное 0,7 ат [25]. Близкие значения величин кольцевых растягивающих напряжений оговорены в стандартах ряда зарубежных стран, например в Американском стандарте ASME В31.4 она составляет 0,72 ат [105,106]. [c.117]

Одновременное воздействие переменных напряжений и коррозии обычно дает значительно больший эффект, чем каждый их этих факторов, взятцх отдельно, и в этом смысле коррозионная усталость аналогична коррозионному растрескиванию. [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология