Влияние одновременного действия механических напряжений и коррозии

Влияние одновременного действия механических напряжений и коррозии [c.101]

По условиям протекания коррозионного процесса разли чают атмосферную коррозию, протекающую под действием атмосферных, а также влажных газов, газовую, обусловленную взаимодействием металла с различными газами — кислородом, хлором и т, д. — при высоких температурах, коррозию в электролитах, в большинстве случаев протекающую в водных растворах и в зависимости от их состава подразделяющуюся на кислотную, щелочную и солевую. При контакте металлов, имеющих разные стационарные потенциалы в данном электролите, возникает контактная коррозия, а при одновременном воздействии коррозионной среды и постоянных или переменных механических напряжений — коррозия под напряжением. Понижение предела усталости металла, возникающее при одновременном воздействии переменных растягивающих напряжений и коррозионной среды, называют коррозионной усталостью. Кроме того, различают еще коррозионное растрескивание металла,, возникающее при одновременном воздействии коррозионной среды и внешних или внутренних механических растягивающих напряжений. Этот вид разрушений характеризуется образованием транскристаллитных или межкристал-литных трещин. Под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов возникает также биокоррозия. Разрушение металла от коррозии при одновременном ударном действии внешней среды называют кавитационной эрозией. Без участия коррозионного воздействия среды эрозия протекает как процесс только механического износа металла. Многие из перечисленных условий возникновения и развития коррозионных процессов встречаются и в пароводяных трактах ТЭС. [c.26]

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]

Изменение строения двойного слоя, связанное с повышением общей концентрации электролита, приводит к уменьшению толщины двойного слоя и увеличивает, следовательно, градиент поля при постоянной величине электродного потенциала. По-видимому, с этим обстоятельством связан подбор опытным путем в качестве модельного электролита для ускоренных испытаний стали на коррозионное растрескивание насыщенного раствора Mg l2 [64]. Увеличение концентрации водного раствора Н2504 монотонно снижает время до разрушения закаленной стали, хотя концентрационная зависимость скорости общей коррозии имеет два максимума. Это явление можно объяснить адсорбционным эффектом Ребиндера и усилением избирательности коррозии, т. е. локализацией растворения под действием напряжений. При максимальных напряжениях ниже предела текучести скорость общей коррозии высокопрочных сталей увеличивается всего в несколько раз [22], а коррозионное растрескивание наступает быстро, что обусловлено локализацией растворения напряженного металла. В опытах [132] с концентрированной серной кислотой поверхность стали не имела следов коррозии, хотя образцы растрескивались в течение нескольких минут. По-видимому, под влиянием одновременно действующих кислоты высокой концентрации и механических напряжений происходят локализация коррозии, адсорбционное понижение прочности (эффект Ре- биндера) и, следовательно, повышение склонности к коррозионному рас- трескиванню. [c.172]

Под действием извне приложенных напряжений у сплавов, склонных к межкристаллитной коррозии, будет наблюдаться ускорение процесса коррозии. В этом случае влияние напряжений сводится, в основном, к раскрытию коррозиоинонеустой-чивых границ зерен, к которым ускоряется проникновение коррозионной среды. При этом межкристаллитная коррозия будет усиленно развиваться до тех пор, пока не произойдет механическое разрушение оставшегося живого сечения металла приложенной нагрузкой. Указанное явление нельзя относить к так называемому процессу коррозии под напряжением или, точнее, к процессу коррозионного растрескивания. Последнее развивается в сплавах при одновременном воздействии растягивающих напряжений и х оррозионной среды. При этом в случае отсутствия напряжений избирательная коррозия практически не наблюдается. В процессе коррозионного растрескивания при одновременном действии статических напряжений и коррозионной среды происходит более значительная потеря механических свойств сплава, чем в результате суммарного воздействия этих факторов, взятых отдельно. Следова- [c.22]

Любопытно, что подобный порядок в значении сопротивления коррозионной усталости не совпадает с порядком значений коррозионных потерь для таких же, но ненапряженных образцов. По-видимому, в случае макроконтакта последний при наличии дополнительного фактора — напряжения сравнительно за короткое время обусловливал возникновение на поверхности образца коррозионного изъязвления, являющегося концентратором напряжения. Дно изъязвления под влиянием сильного анодного тока, возникающего как от макроконтакта, так и от концентрации напряжения, быстро заострялось и превращалось в трещину коррозионной усталости. Излом этих образцов от усталости при коррозии наступал всегда раньше, чем у образцов без контакта, и чаще находился на линии раздела медного слоя со сталью. Это и понятно, так как именно на границе двух металлов с неодинаковыми значениями электродных потенциалов в электролитах возникал максимальный ток коррозии. Иная картина наблюдалась у образцов с микроконтактами. Рассредоточенные катодные участки обусловливали одновременное возникновение большого числа микрокоррозионных изъязвлений. Последние способствовали равномерному рассредоточиванию приложенных механических напряжений по образцу. Это снижало разрушающее действие напряжения, и поэтому время, за которое развивалась трещина коррозионной усталости, увеличивалось. Не исключено также, что подобное распределение микрокатодов на поверхности образцов в условиях хорошей аэрации, возникающей от вращения образцов, может также приводить к их пассивированию и, следовательно, к некоторому торможению процесса коррозионной усталости. [c.240]

Влияние упругой энергии применительно к проблемам коррозии под напряжением обстоятельно рассмотрено в работах [7,8]. Было показано, что запас и концентрация упругой потенциальной энергии тела, определяемой напряжениями I и II родов, являются энергетической основой любого разрушения. При этом особо подчеркивается, что для протекания процесса КРН недостаточно выполнения только механического критерия, а именно, а] > а]кр и ац > с нкр (Бил > пл кр), где 0 - действующие в конструкции напряжения 1 рода 01кр - критические (пороговые) для растрескивания напряжения I рода напряжения с индексом ц обозначают напряжения П рода 8пл - величина пластической деформации металла в зоне растрескивания 8пл кр — критическая (пороговая) в условиях КРН величина пластической деформации. Растрескивание становится возможным только при одновременном выполнении механического и энергетического критериев [c.32]

На скорость, вид и характер развития электрохимической коррозии влияет ряд внешних и внутренних факторов. К внешним факторам можно отнести такие, как pH среды и температура среды, состав и концентрация растворов, концентрация растворенного кислорода, скорость относительного движения среды. Внутренними факторами, оказывающими существенное влияние на скорость коррозии металлов и сплавов, являются их термодинамическая неустойчивость, положение металлов в таблице Менделеева, тип и струьпура сплава и механический фактор. Под механическим фактором понимается воздействие на материал механических нагрузок — постоянных или периодических, внешних или внутренних напряжений. Механический фактор, усиливая термодинамическую нестабильность металла и сплава, может привести к разрушению сплошности защитных пленок на его поверхности. К таким видам коррозии относится коррозия под напряжением, которая возникает при совместном действии на металл постоянных растягивающих напряжений и коррозионной среды коррозионная усталость, возникающая при одновременном воздействии среды и периодического или знакопеременного механического воздействия. На устойчивость металла к корро-зионно-механическим повреждениям оказывает влияние ряд дополнительных факторов. Это технологические и конструкционные особенности деталей и изделий, условия их эксплуатации, такие факторы, как температура и перемешивание коррозионной среды и аэрация. [c.55]