О механизме коррозионного растрескивания высокопрочных сталей

Эти кислоты можно получить в лаборатории, пропуская сероводород через воду, насыщенную ЗО . Для понимания механизма наблюдаемых разрушений следует учесть, что при протекании коррозионных процессов эти кислоты легко катодно восстанавливаются. В связи с этим политионовые кислоты действуют в качестве катодного деполяризатора, который способствует растворению металла по границам зерен, обедненным хромом. Еще одна форма влияния, возможно, заключается в том, что продукты их катодного восстановления (НгЗ или аналогичные соединения) стимулируют абсорбцию межузельного водорода сплавом, обедненным хромом. Под напряжением этот сплав, если он имеет ферритную структуру, подвергается водородной коррозии вдоль границ зерен. Аустенитный сплав в этих условиях устойчив. Показано, что наличие в морской воде более 2 мг/л серы в виде На З либо продуктов катодного восстановления сульфитов 50з" или тиосульфатов ЗзО вызывает водородное растрескивание высокопрочных сталей о 0,77 % С, а также ферритных и мартенситных нержавеющих сталей [67]. Предполагают, что и политионовые кислоты оказывают аналогичное действие. [c.323]

Некоторое время велась дискуссия о том, протекает ли коррозионное растрескивание путем активной коррозии или же посредством водородного охрупчивания. Здесь этот вопрос не может быть подробно изложен. Механизму коррозионного растрескивания высокопрочных сталей посвящены два недавних обзора [14, 15] (см. также раздел 5.1). Здесь же уместно лишь кратко обсудить последние исследования, давшие новую информацию о механизме растрескивания. Следует заметить, однако, что коррозионное растрескивание различных сплавов может протекать по-разному, и данные, полученные для одного материала, не служат строгим доказательством справедливости того же механизма растрескивания и для другого сплава. [c.44]

О МЕХАНИЗМЕ КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ [c.53]

О МЕХАНИЗМЕ ВЛИЯНИЯ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ [c.137]

Наблюдаемые закономерности по влиянию состава среды на коррозионное растрескивание высокопрочных сталей находятся в соответствии с развиваемыми представлениями о механизме коррозионного растрескивания высокопрочных сталей. [c.105]

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]

Наряд с теорией, объясняющей коррозионное охрупчивание высокопрочных сталей только с точки зрения водородного охрупчивания, существует теория, где используются элементы электрохимической теории растрескивания. Согласно этой теории зависимость электрохимической поляризации от времени до разрушения материала может являться критерием того, происходит ли разрушение за счет водородного охрупчивания или за счет растворения активных участков. На рис. 1.4.20 представлены различные типы кривых (в осях время до растрескивания—поляризация ), где на основании этих представлений указаны области, в которых разрушение протекает или по механизму водородного охрупчивания, или за счет растворения активных участков. [c.77]

Таким образом, если исходить из развиваемых представлений о механизме коррозионного растрескивания, то для высокопрочных сталей имеется критическое или пороговое напряжение или предел длительной коррозионной прочности (оир), величина которой определяется [c.69]

Тура, Парабель - Кузбасс, Уренгой - Грязовец, Уренгой - Петровск, Уренгой - Центр 1 (технологическая обвязка КС Октябрьская ). Результаты анализа приведены на рис. 1.29. Как это следует из приведенного графика, для сталей с группой прочности ниже Х70 время наработки до отказа I в карбонат-бикарбонатных средах может быть оценено с помощью линейного соотношения, включающего Уэфф -параметр коррозионного растрескивания, определяемый температурой стенки трубы, грунтовыми условиями и маркой стали. Для сталей контролируемой прокатки группы прочности Х70 значение Уэфф намного выше, чем для умеренно упрочненных сталей, несмотря на меньшую температуру перекачиваемого продукта, а в ряде случаев и относительную величину расчетных кольцевых растягивающих напряжений. Последний факт, по-видимому, связан с изменением механизма разрушения высокопрочных сталей, приводящего к их ускоренному разрушению вследствие превалирования в них, как отмечалось выше, механического фактора. [c.54]

Другие наблюдения, включающие измерение pH раствора и электродного потенциала в вершине развивающейся при коррозионном растрескивании трещины для высокопрочных сталей, показывают, что имеются условия, способствующие внедрению водорода в сталь, и иногда служат доказательством доминирующей роли механизма водородного охрупчивания (см. раздел 5.4). Однако следует сказать, что подкисление среды в вершине трещины не исключает возможности некоторого развития трещины вследствие растворения, которое также, вероятно, облегчается за счет дальнейшего понижения pH коррозионной среды в вершине трещины. В самом деле, образование водорода в процессе катодной реакции требует уравновешивания анодной реакцией, которая может протекать в вершине трещины и приводить к ускорению распространения трещины. [c.235]

Относительная чувствительность различных высокопрочных сталей к коррозионному растрескиванию полностью подтверждена [4, 6, 42, 43], однако причины изменения сопротивления коррозионному растрескиванию не полностью изучены. Поэтому необходимы дальнейшие исследования механизма водородного охрупчивания стали, влияния химического состава и термической обработки на скорость распространения трещины при коррозионном растрескивании, а [c.271]

Когда трещина коррозионного растрескивания развивается, в некоторых материалах возникают высокочастотные волны напряжений. Особенно это характерно для высокопрочных сталей, которые чувствительны к растрескиванию под воздействием водорода. Определение акустических сигналов, которые отфильтровываются от фонового шума с низкой амплитудой, является средством изучения распространения [15] трещин. Этот метод требует сложного и относительно дорогого оборудования, однако если его правильно использовать, то с его помощью можно устанавливать различия между механизмами растрескивания, связанными с растворением активных участков и водородным охрупчиванием [16]. [c.320]

На сопротивление высокопрочных сталей коррозионному растрескиванию большое влияние оказывают величина и характер внутренних напряжений [143]. В соответствии с развиваемыми иредставлениями о механизме [c.112]

В [123, 124] механизм ингибирования коррозионного растрескивания высокопрочных сталей ЗОХГСА, ЗОХГСНА, 65Г в H2SO4 и НС1 связывается с осо-Зенностями адсорбции ингибиторов на поверхности напряженной стали и воз- [c.67]

В последнее время требования к высокопрочным сталям (низкоколегированные стали, для которых прочностные характеристики обеспечиваются соответствующей термической обработкой) повышаются очень силь но в связи с развитием различных отраслей техники, которые предъявляют повышенные требования к таким характеристикам, как удельная прочность и высокое отношение прочности к объему, которые, например, необходимы для шасси самолетов. В последние два десятилетия нашли применение стали с пределом прочности 1,4—2,0 ГН/м с достаточной пластичностью и ударной вязкостью, тем не менее продолжаются работы по созданию более прочных сталей. К сожалению, высокопрочные стали, как правило, более чувствительны к коррозионному растрескиванию, чем пизкопрочные, что создает серьезные препятствия для их применения в разного рода конструкциях. Коррозионное растрескивание высокопрочных сталей наблюдается в широком диапазоне коррозионных сред с этим видом разрушения сталкиваются в химической, нефтехимической, нефтяной промышленности, а также в авиации и ядерной технике. Предлагаются два основных механизма для объяснения коррозионного растрескивания высокопрочных сталей, а именно [c.262]

ГН/м ) наблюдается в большинстве сред [3, 36, 37], включая влажный НгЗ, аэрированные растворы Na l, Каг304 и NaNOs, растворы аммиака, морскую и промышленную атмосферу. В течение многих лет было широко распространено мнение о том, что водородное охрупчивание вызывает коррозионное растрескивание высокопрочных сталей, экспонированных во влажном НгЗ или некоторых кислых средах, но механизм растрескивания в других средах был менее ясен. Фелпс [36], исходя из этого, отметил, что зависимость электрохимической поляризации от времени до разрушения может являться критерием того, происходит ли растрескивание за счет водородного охрупчивания или за счет раствореиия активных участков. В результате, если коррозионное растрескивание вызвано локализованной коррозией вдоль активных участков, имеющихся в стали, то наложение катодного тока должно подавить коррозионную реакцию и привести к существенному увеличению времени до разрушения. Наоборот, наложение анодного тока должно повысить скорость коррозии. Если же причиной коррозионного растрескивания является водород, выделяющийся в процессе общей коррозии, то наложение катодного тока должно привести к выделению еще большего количества водорода и соответственно уменьшить время до разрушения. Наложение анодного тока должно уменьшить выделение водорода и, следовательно, увеличить время до разрушения. На рис. 5.32 представлены различные типы кривых время до растрескивания — поляризация, где на основании описанных выше представлений указаны области, в которых разрушение происходит за счет или водородного охрупчивания, или коррозии активных участков. [c.269]

Имеющиеся данные показывают, что коррозионное растрескивание высокопрочных сталей в водных средах происходит вследствие водородного охрупчивания, хотя точный механизм, посредством которого водород способствует растрескиванию, не известен. Однако возможно, что активные участки коррозии определяют процесс растрескивания тогда, когда большая часть времени до разрушения приходится на стадию зарождения трещины, а не на ее распространение. Хотя медленный рост трещины высокопрочных сталей происходит исключительно за счет водородного охрупчивания, тем не менее на одно примечательное исключение обратили внимание Керн и Стэйл [41], которые наблюдали медленный рост трещины в присутствии газообразного хлора и пришли к выводу, что присутствие водорода было не обязательным для распространения трещины. [c.271]

Однако наложение катодной поляризации на высокопрочные стали, имеющие большие остаточные или действующие растягивающие напряжения, может привести к разрушению металла, работающего в морской воде [367, 368]. На рис. 3.17 показано влияние катодной поляризации на долговечность круглых образцов из стали Х-11, находящихся под растягивающей нагрузкой 0,44ав в морской воде [367]. Образцы имели концентратор напряжения в виде острой выточки и потенциал их поддерживался на заданной величине с помощью потенциостата. Как видно из рисунка, увеличение катодной поляризации до —0,75 В (относительно хлорсеребряного электрода сравнения) вызывает сильное возрастание долговечности образцов, но дальнейшее ее увеличение свыше —1,0В приводит к резкому падению долговечности до нуля. Увеличение долговечности при наложении небольшого катодного тока связано с подавлением работы анодов локальных коррозионных элементов, т. ё. предотвращением разрушения стали по механизму коррозионного растрескивания. Однако по достижении потенциала —1,0В при катодной поляризации высокопрочной стали Х-11 происходит ее сильное охрупчивание вследствие наводороживания, и долговечность при статических растягивающих иапряжениях катастрофически падает (рис. 3.47). [c.133]

Лит. Никольский И. В. Наводо-рошивапие стали при кислотном травлении. М., 1868 К а р и е п к о Г. В. [и др.]. К вопросу о механизме водородной хрупкости. Физико-химическая механика материалов , 1973, т. 9, М 4 А ж о г и н Ф. Ф. Коррозионное растрескивание и защита высокопрочных сталей. М., 1974. [c.582]

К группе нержавеющих сталей относятся не только традиционные аустенитные стали (типа 18—8) и феррито-мартеиснтныо стали (с 13% Сг и с 17% Сг), но и не так давно разработанные сплавы, которые не относятся ни к одной из названных групп, а также высоконикелевые аустенитные сплавы, содержащие 15—25% Сг. Большинство всех этих сложных сплавов в онределенных условиях чувствительно к коррозионному растрескиванию, а общая картина этого явления довольно сложна. Наибольшие трудности вызывают аустенитные стали и некоторые недавно разработанные ферритные стали в растворах хлоридов и щелоче11 химических установок или в паровых и водяных системах в различных отраслях иромышленности. Мартенситные стали обладают большим сопротивлением этому виду коррозионного разрушения, но наряду с некоторыми дисперснопно твердеющими аусте-ннтными сталями они чувствительны к растрескиванию в растворах слабых кислот, особенно в присутствии сульфидов. Это, вероятно, связано с водородным растрескиванием, которое характерно для высокопрочных сталей (см. раздел 5.4). Мартенситные стали могут быть подвержены коррозионному растрескиванию в растворах поваренной соли и некоторых других водных средах, и механизм этого явления, по-видимому, должен отличаться от водородного охрупчивания. Очевидно, в этом случае разрушение связано с выделениями карбидов. [c.253]

Логан [3] сообщил о замедленном разрушении высокопрочных сталей (с временным сопротивлением приблизительно 1,8ГН/м ), экспонированных в кипящем 3,5%-ном растворе NaOH под напряжением 1,38 ГН/м Трубчатые образцы были одновременно нагружены и затем извлечены через определенный промежуток времени из коррозионной среды. При этом во всех случаях прежде чем происходило растрескивание образцов, наблюдалась диффузия водорода через стенки трубок. На основании этих экспериментов был сделан вывод о том что водородное охрупчивание является основой механизма разрушения. [c.269]

Коррозионное и водо1родное растресмивание явилось причиной многочисленных разрушений ответственных деталей из высокопрочных сталей. Однако механизм указанных видов растрескивания еще не выяснен. [c.6]