Металлы усталость

КОРРОЗИОННАЯ УСТАЛОСТЬ МЕТАЛЛОВ [c.106]

Испытания на коррозионную усталость металлов проводят на обычных машинах для определения предела усталости, к которым приспособлены устройства для осуш,ествления подвода коррозионной среды к образцу (рис. 340), или на специально предназначенных для испытаний металлов на коррозионную усталость машинах. В испытаниях определяют число циклов N до разрушения образца при заданных напряжениях а и строят кривую зависимости числа циклов от напряжения (см. рис. 235). [c.451]

Коррозионной усталости металлов посвящены исследования Эванса, А. В. [c.336]

Тонкая обработка поверхности (тонкая шлифовка, полировка), как правило, повышает коррозионную стойкость металлов, облегчая образование более совершенных и однородных пассивных и других заш,итных пленок, а также повышает предел коррозионной усталости (см. с. 338). Это влияние сказывается главным образом в начальной стадии коррозии, пока не исчезает в результате коррозии металла его исходная поверхность, и имеет большое практическое значение в мягких условиях коррозии, например при атмосферной коррозии металлов. Ниже приведены данные В. О. Кренига о влиянии характера обработки поверхности углеродистой стали (0,8% С) на ее коррозионную стойкость во влажной атмосфере — время до начала коррозии, сут. [c.326]

Выше рассмотренные критерии в основном относятся к статическим нагружениям. В некоторых случаях испытания проводятся циклическим давлением. Нестационарность нагружения приводит к накоплению повреждений в металле и усталостному разрушению. Для трубопроводов характерна малоцикловая усталость [13], ускоряемая наличием коррозионных сред. Рассмотрим основные закономерности разрущения в условиях малоциклового нагружения. [c.132]

Разрушения газопроводов от коррозии, износа, усталости металла [c.190]

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]

Осповидный износ является следствием контактной усталости металлов, работающих в условиях циклического нагружения. Под воздействием знакопеременных нагрузок на поверхности металла образуются микроскопические трещинки. В дальнейшем они развиваются, поверхностная прочность металла ослабляется, и происходит вырыв кусочков металла с образованием оспинок. [c.420]

Кроме механического износа, вследствие трения ряд деталей подвергается износу от действия знакопеременной нагрузки. Износ деталей от действия таких сил называется усталостью металла. Усталость металла выражается в появлении мелких трещин в деталях. [c.157]

Казалось бы, этот вопрос заслуживает со стороны инженерного состава большего внимания, чем это есть на самом деле. За последние годы для обсуждения вопросов усталости металлов созывался ряд больших конференций и проводились обстоятельные дискуссии на тему о сопротивляемости металлов усталости вероятно, один небольшой доклад на тему о коррозионной усталости следовало бы включать в программу таких совещаний в виде уступки тем, кто убежден, что коррозия оказывает большое влияние на сроки службы изделий, работающих в условиях воздействия не только знакопеременных напряжений, но и коррозионной среды. При наличии обоих факторов в практических условиях все теоретические предсказания о сроках службы изделий, игнорирующие коррозионный фактор, окажутся бессмысленными, если не приняты соответствующие защитные от коррозии меры. [c.659]

Анализ показывает, что более 50% аварий происходит в результате коррозии, эрозии и усталости металла. Наиболее подвержены коррозии стенки и фасонные детали газопроводов, работающих под давлением. [c.190]

Динамические нагрузки, сопровождающиеся ударами, вызывают повышенный износ деталей. Усталость металла, появляющаяся при действии знакопеременных нагрузок, тоже способствует увеличению скорости износа. [c.37]

Переменные напряжения (растягивающие, первого рода), в том числе и знакопеременные напряжения, как известно, вызывают явление усталости металлов. Если переменные напряжения превышают, величину предела усталости металла, то через некоторое число циклов переменных нагружений, которое тем меньше, чем больше напряжения, развиваются трещины усталости и деталь разрушается (кривая 1 на рис. 233). Ниже определенного значения переменного напряжения (предела усталости) металл не разрушается даже при очень большом числе циклов, так как это напряжение является асимптотой для кривой усталости. [c.336]

Особенностью этого вида разрушения по сравнению с обычной коррозионной усталостью является соизмеримость периодически напряженных участков с размерами отдельных кристаллов металла (напряжения второго рода). В связи с этим на кавитационную стойкость сплавов большое влияние оказывают механическая прочность, структура и состояние границ зерен сплава. Например, чугун с шаровидным графитом более устойчив к кавитации, чем обычный чугун, а еще более устойчивы стали. [c.341]

Отказ (событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния), вызванный деформацией и разрушением металла оборудования, называют механическим отказом (МО). Признаками МО (недопустимое изменение признаков нормальной работы объекта) являются снижение рабочего давления и производительности, выход продукта на поверхность и др.. При этом за критерии МО (признаки отказа, которые являются необходимыми и достаточными для суждения о нарушении работоспособности) принимаются недопустимые по условиям эксплуатации простой объекта, утечка продукта и др. Под характером МО понимается конкретное материальное изменение объекта при его переходе в неработоспособное состояние, например, разгерметизация (свищ, разрыв), чрезмерная деформация (потеря устойчивости первоначальной формы) и др. Причинами МО являются процессы накопления повреждений (усталость, коррозия, ползучесть, термическая флуктуация, старение). Повреждения вызывают отказ, когда какой-либо его характерный параметр (например, длина трещины) достигает своего некоторого предельного (критического) значения. Последствия отказа [c.62]

Газовая печная среда, образующаяся при горении природного газа в рабочей камере печи, имеет высокое парциальное давление водяных паров. Химический ее состав, температура и давление зависят от режима сжигания. При неконтролируемой среде возможно протекание ряда сопутствующих физических и химических процессов, которые отрицательно влияют на качество получаемых продуктов. Например, ири выплавке алюминия и его сплавов происходит насыщение расплава газами, которое ведет к образованию газовых раковин, резко выраженной пористости, появлению неметаллических включений, являющихся концентраторами напряжения, снижающими прочность и предел усталости, к снижению пластических свойств металла, к образованию дефектов типа окисных плен, име ющих большую твердость и нулевую пластичность, к появлению пузырей при окончательной термообработке готовых изделий, что ухудшает механические свойства при закалке и старении сплавов. [c.76]

Предел коррозионной усталости почти всех металлов пони жается в агрессивных средах по сравнению с пределом усталости тех же материалов па воздухе. [c.106]

Предотвращение коррозии в условиях усталости металлов [c.117]

Усталость и вязкость разрушения металлов. -М. Наука,1974.-263 с. [c.78]

Усталостный износ поверхностей представ.т1яет собой разрушение их под действием циклических нагрузок, проявляюш,ееся в виде выкрашивания (питтинга). Этот вид износа возникает при качении или при качении со скольжением (зубчатые колеса, подшипники качения, кулачковые механизмы), когда поверхности испытывают циклические деформации сжатия. Материал, подверженный воздействию циклических контактных напряжений, разрушается при нагрузке, лежащей не только ниже временного сопротивления, по и ниже предела текучести. Способность металла выдерживать, не разрушаясь, повторно-переменные напряжения характеризует сопротивляемость металла усталости, его выносливость, или циклическую прочность. В соответствии с этим за предел контактной усталости или за предел выносливости принято считать наибольшее по величине напряжение, не вызывающее разрушения поверхностей. [c.113]

В здании компрессорной имела место утечка 220 - 5000 кг этилена в результате разрыва в арматуре прибора для измерения давления, вызванного усталостью металла, который находился под давлением около 10 ГПа. Утечка продолжалась в течение нескольких минут. Здание имело площадь примерно 30 - 15 м и высоту 10 м, т. е. объем его был около 4,5 тыс. м . Норма вентиляции составляла около 8 объемов в час. Система сигнализации соответствовала уровню 50% от нижнего предела взрываемости. Само здание было разрушено в результате взрыва, так же [c.311]

Для оборудования текстильных цехов, а также вспомогательного оборудования характерны износ и поломки, происходящие вследствие трения поверхностей коррозия в результате окисления металла усталость металла неисправности оборудования (перекос, перегрузка, прекращение подачи азки т.п.). [c.8]

Усталостное изнашивание fatigue wear) - это разновидность механического изнашивания, при котором от усталости металл выкрашивается с поверхности трения. Усталостное изнашивание обычно проявляется в подшипниках качения и на профилях зубьев шестерней. [c.53]

Поломка коленчатых и коренных валов, кривошипов. Характерные аварии по этой причине произошли в основном на компрессорах типа 2ШЛК-1420 производительностью 15 900 м /ч, мощностью электродвигателя 4100 кВт, числом оборотов 125 об/мип. Причина аварии — обрыв пальца кривошипа на ступени высокого давления вследствие усталости металла и наличия включений сернистого марганца со шлаком. В производстве аммиака при работе компрессора 2ШЛК-1420 оторвалась шейка пальца кривошипа коленчатого вала, что объясняется недостаточным запасом прочности в опасном сечении и некачественной поковкой. [c.169]

Одним из основных условий предупреждения аварий газопроводов, связанных с коррозией, эрозией и усталостью металла, яв-шется систематический и своевременный контроль их состояния. 1ериодические ревизии позволяют выявить нарушение в работе рматуры, соединительных элементов и других деталей. При реви-ии. участков трубопроводов следует проводить металлографиче- [c.191]

Существует несколько теорий питтингобразования. В частности, считается, что появление питтинга связано с привариванием материала одного трущегося тела к другому или с интенсивным окислением и пластической деформацией в поверхностных слоях металла, а также с повторяющимися деформациями волочения и смятия, что в конечном счете приводит к усталости металла. [c.251]

Совокупность напряжений, действующих в указанном контакте в определенных условиях, может превзойти предел усталости материала,- что приведет к зарождению усталостных трещин. При этом глубина возникновения трещин, как отмечалось выше, ЦО разным причинам (технологические примеси, цементация) может отличаться от. теоретически рассчитанной. Например, в случае цементации трещина берет свое начало на границе цементированного слоя и основного материала. Предполагают, что в ме сте зарождения трещин происходит модифицирование структуры материала вследствие значительного генерирования тепла. При этом установлено, что твердость пит-тинговой зоны на 30—35% выше твердости основного металла [269, 271]. [c.252]

ВОДОЙ валки прокатных станов. Влияние коррозионной усталости значительно сильнее, чем сумма раздельных влияний коррозии и усталости. В табл. 48 приведены значения пределов усталости и коррозионной усталости различных металлов, а на рис. 235 — диаграммы Вёлера для стальной канатной проволоки в воздухе (кривая У) и в морской воде без защиты (кривая 6) и с различной защитой (кривые 2—5). [c.337]

Для указанных трущихся деталей (пара трения кулачок-толкатель) характерны высокие контактные напряжения (до 3000— 7500 кг/см ) и усталость их поверхности в связи с циклически повторяющимся воздействием высоких напряжений. В этих условиях наиболее эффективны диалкилдитиофосфаты цинка, которые при умеренной температуре распадаются на продукты, взамодей-ствующие с металлом поверхности толкателей и образующие на поверхностях трения защитные пленки [37, 38]. При высоких рабочих температурах и умеренных нагрузках, например в зоне первого поршневого кольца, наблюдается превосходство более термоустойчивых диарилдитаофосфатов цинка [24, 37]. Так, при испытании в одноцилиндрово М дизеле масла с диарилдитиофосфатом цинка износ хромированных поршневых колец был более чем в [c.165]

Механический износ проявляется также в пластической деформации деталей, подверженных нагрузкам. Например, валы кроме износа поверхностей трения подвергаются кручению и изгибу. Шпонки и шпоночные пазы подвергаются пластической деформации вследствие перегрузки соединения, некачественной сборки или в результате появления ударных нагрузок на шпоночное соединение. Любое болтовое соединение находится под воздействием статической нагрузки. Величина нагрузки определяется усилием затяга соединения. Переменная температура и переменное давление в аппарате приводят к появлению динамических нагрузок, под воздействием которых возникает усталость металла и удлинение болтов с искажением профиля резьбы. Пластические деформации при тепловом воздействии связаны с ползучестью металла. Для углеродистых сталей ползучесть проявляется при температурах, превышающих 375 °С, для легированных — более 420 °С. [c.39]

Таким образом, наиболее частая причина отказа — коррозионное растрескивание. Оно является следствием двух одновременно действующих факторов — агрессивности среды и остаточных напряжений в металле. При этом коррозионное растрескивание наблюдается только при растягивающих напряжениях. Аналогичное влияние агресс1шная среда оказывает п на усталость металла. При одновременном воздействии знакопеременных напряжений н агрессивной среды появляется коррозионная усталость металла. [c.48]

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]

Повышения стойкости металлов против коррозионной усталости достигают а) устранением вредных переменных напряжений, если они не эксплуатационные, а случайные б) созданием в поверхностном слое металла сжимающих напряжедий, например [c.337]

Главной причиной аварии и несчастного случая, происшедших в цехе разделения воздуха одного химического завода, явилась усталость металла трубопровода, эксплуатируемого около десяти лет. На заводе по распоряжению начальника цеха был остановлен блок разделения воздуха для ремонта. При осмотре линии быстрого слива кислорода, испарителя и коллектора начальник цеха, технолог, начальник смены и аппаратчик не обнаружили никаких неисправностей. Выполняя требования инструкции по технике безопасности, предупредили все службы цеха, выставили дежурные посты на территории и после этого приступили к сливу жидкого кислорода, чтобы освободить блок разделения воздуха. При сливе кислорода инженерно-техническиб работники повторно осматривали состояние сливных линий и испарителя, но неисправностей не обнаружили. [c.52]

В области концентраторов напряжений и участках с разными механическими свойствами реализуется объемное напряженное состояние. Анализ литературну хх данных показывает, что долговечность при малоцикловой усталости существенно зависит от схемы напряженного состояния. При переходе от одноосного к двухосному напряженному состоянию долговечность снижается до 30%. Долговечность металла при Ша = 1,0 (сферические сосуды) примерно в два раза меньше долговечности металла при = 0. Однако при использовании, вместо главных деформаций 8а = Ее (Ее - окружная деформация сосуда) интенсивности деформации Е, (при расчете амплитуды деформаций) кривые долговечности практически совпадают. [c.135]

Ис менее опасное разрушение металла ио кет иметь место при одноиремеином воздействии на пего агрессивной среды и переменных напряжений. Этот вид разрушения известен под названием коррозионной усталости. Коррозионной усталости подвержены ИГРОКИ компрессоров и насосов, роторы, диски и лопатки турбин, пароперегреватели, шатуны двигателей и т. п. [c.101]

Разрушенне металла, вызываемое одновременным воздействием агрессивной среды и переменных растягивающих напряжений, называется коррозионной усталостью. В химической иро-мышленности передки случаи такого разрушения деталей аппаратов и машин. Разрушение вследствие усталости обычно сопровождается образованием меж- и транскристаллитных трещин, развитие которых идет главшэш образом в период приложения растягивающих напряжений, В условиях переменных напряжений разрушение металлов и сплавов происходит при напряжениях, меньших чем напряжения, необходимые для нозникновения коррозионного растрескивания при растягивающих нагрузках. [c.106]

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]

Переменные напряжения, в том числе и знакопеременные напряжения, вненвают в обычных условиях явление усталости металлов. [c.40]

При одновременном во0действ1ш коррозионной среды и пере-. менных напряжения имеет место так называемая коррозионная усталость металла. В этом случав срок службы металлического изделия понижается по сравнению с работой в обычных условиях ( на воздухе). [c.40]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология