Статическая усталость и коррозионное разрушение

Введение в электролит ингибитора КПИ-1 (3 г/л) сдвинуло кривую статической коррозионной усталости в сторону больших значений времени до разрушения (кривая 3) и резко повысило условный предел коррозионной статической усталости (на базе 2000 мин — в полтора раза). При этом значительный защитный эффект ингибитора наблюдался при всех уровнях нагрузки. При малых нагрузках его величина была несколько более высокой, что, по-видимому, связано с увеличением степени пассивации поверхности за более продолжительное время. Величина электродного потенциала (кривая 4) почти не зависит от нагрузки, незначительно сдвигаясь в сторону положительных значений, что также указывает на высокие защитные свойства ингибитора при различных уровнях нагружения. [c.164]

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]

Различие процессов связано с тем, что разрушаются разные связи, и скорость коррозионного растрескивания значительно больше, чем скорость разрушения при статической усталости. С этим связаны избирательность коррозионного растрескивания, наличие зависимости скорости разрушения от концентрации агрессивной среды и возможность исследовать его закономерности в широком диапазоне деформаций вплоть до очень малых. [c.268]

КОРРОЗИОННОЕ РАЗРУШЕНИЕ И СТАТИЧЕСКАЯ УСТАЛОСТЬ [c.273]

I л. Л1. Коррозионное разрушение и статическая усталость [c.280]

Экспериментальные данные -з, за свидетельствующие о многочисленных чертах сходства между статической усталостью и коррозионным разрушением, позволяют трактовать его как своеобразный случай статической усталости тел, резко ускоряемой агрессивной средой. Следует отметить, что при сопоставлении коррозионного растрескивания металлов с их статической усталостью также высказывались соображения об общности этих процессов . [c.319]

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]

Практика показывает, что коррозионное растрескивание является очень распространенным видом разрушения на газовых заводах [206]. Коррозионная статическая усталость малоуглеродистых сталей распространена также в средах, состоящих из смесей ЫНз Нг5 НСЫ или СО2 4- МНз + йен, или Н25 + СОа + ЫН4- ,НСЫ, причем при отсутствии СО2 или Н25 коррозионного растрескивания не наблюдалось. Необходимо отметить, что почти всегда [c.54]

Распространено представление о межкристаллитном характере разрушения стали при коррозионном растрескивании. Действительно, при щелочной хрупкости почти всегда наблюдается межкристаллитный характер разрушения, что хорошо видно на фиг. 49 (по И. Г, Подгорному). Однако в водных растворах цианистого водорода (НСЫ) при статической усталости углеродистых и низколегированных сталей коррозионное растрескивание имеет только транскристаллитный характер. [c.104]

Таким образом, можно считать, что в одних средах наблюдается только межкристаллитное разрушение, в других средах только транс-кристаллитное, а во многих случаях и тот и другой вид образования трещин коррозионной статической усталости. На образование этих трещин оказывает также влияние еще и уровень растягивающих напряжений, концентрация среды, ее температура и т. п. [c.104]

Аналогичные результаты были получены при исследовании зависимости коррозионной статической усталости от pH раствора. Е. Герцог [200] проводил исследования влияния pH раствора на время до разрушения стали при постоянном напряжении и комнатной температуре. [c.110]

Исчерпывающих данных по влиянию механической обработки на длительную прочность в воздухе и в активных средах при действии статических сил нет. Можно предполагать, что механическая обработка должна оказывать влияние на хрупкое разрушение (статическую усталость) в воздухе некоторых видов закаленных высокопрочных сталей, а также сталей, предварительно наводороженных при сварке, травлении или гальванизации. Механическая обработка, активирующая поверхность при ее взаимодействии со средой, должна оказывать влияние на статическую усталость стали в некоторых активных средах. В этом случае уже достаточно времени для развития коррозионных или диффузионных процессов, зависящих от состояния поверхности металла, в силу чего состояние поверхности является решающим при длительной прочности, даже при равномерном распределении напряжения по сечению (одноосное растяжение). [c.142]

Распространено представление о том, что при коррозионной усталости преимущественное влияние на разрушение стали имеет механический фактор, а при коррозионной статической усталости —электрохимический (коррозионный). Однако принимается, что в обоих случаях ответственными за снижение усталостной прочности стали в коррозионных средах являются анодные процессы, активированные действующими напряжениями. [c.170]

Если скорость ползучести е представить как е = бн + Ба (где 8 — скорость ползучести при статической усталости под действием только напряжения, этот процесс развивается на участке I — скорость ползучести при коррозионном разрушении под влиянием напряжения и среды, участок III) и принять, что на участке III величиной е можно пренебречь, т. е. что 8 = 8а= К аС , ТО [c.143]

Исходя из аддитивности скоростей статической усталости и коррозионного разрушения, долговечность можно выразить уравнением [c.143]

Значение порога концентрации зависит от соотношения механической и химической стойкости резины, т. е. от сопротивления статической усталости и коррозионной стойкости. Для одного и того же полимера значение Рс будет уменьшаться с повышением агрессивности среды, так как т постоянно, а одно и то же значение т т будет достигаться при все меньших и меньших концентрациях агрессивного агента (рис. VI.8). Так, разрушение вулканизата из СКС-30-1 (MgO) в уксусной кислоте резко ускоряется при концентрации кислоты 4 10" ммоль моль, а в соляной кислоте — при концентрации в 100 раз большей. [c.145]

Влияние концентрации агрессивной среды на износ резин в пульпах. При износе, так же как при статической усталости, имеется порог концентрации (рис. VII.13). Однако если при коррозионном растрескивании Pq лежит в области сравнительно малых концентраций (10 —1% для уксусной и соляной кислот, резины из СКС-30-1, вулканизованные MgO, а также серой), то при износе в пульпе Pq находится в области концентраций —10%. Это связано с тем, что, во-первых, разрушение в данном случае происходит без растрескивания, а это уменьшает чувствительность полимера к действию агрессивной среды (ср. кривые 4 и 5, рис. VII.13), и, во-вторых, оно идет, по-видимому, нри большем напряжении, чем при действии статического напряжения, а с увеличением напряжения Pq также увеличивается. [c.187]

При коррозионном растрескивании такой расчет неприменим из-за резкого ускорения разрушения резины при наличии концентраторов напряжения, что в расчете не учитывается. Более общим, применимым как в отсутствие, так и при наличии коррозионного растрескивания, является использование для прогнозирования долговечности резин ее связи с ползучестью при различных концентрациях агрессивной среды. Так как разрушение растянутых резин в агрессивной среде является проявлением статической усталости материала под действием напряжения, ускоренной влиянием среды, то существует непрерывный переход между процессами в отсутствие и в присутствии агрессивной среды. Связь между долговечностью Тр и скоростью ползучести е в широком интервале концентраций (начиная с 0) [c.141]

Существует непосредственная связь между прочностными свойствами эластомеров и их сопротивлением коррозионному растрескиванию. Это наглядно иллюстрируется, например, тем, что а) с увеличением напряжения растет количество трещин как при коррозионном разрушении материала, так и при его статической усталости б) при действии сжимающих напряжений разрущение в обоих случаях отсутствует в) растворение при одновременном действии озона поверхностного растрескивающегося слоя эластомера резко увеличивает сопротивляемость его коррозионному разрушению [22] аналогично тому, как для других материалов при их чисто механическом разрушении. [c.139]

Экспериментальные данные, свидетельствующие о многочисленных чертах сходства между статической усталостью и коррозионным разрушением, позволяют [c.147]

При коррозионной статической усталости (коррозионном растрескивании) происходит макроскопически хрупкое разрушение, причем в отличие от разрушения при коррозионной усталости от действия циклических напряжений развивается лишь одна или небольшое количество трещин. На фиг. 37 показано разрушение образца стали 45 трооститной структуры в воздухе при кратковременном действи растягивающей статической силы и в сероводородной воде (80 мг/л НгЗ) при длительном действии напряжения с = (0,11—0,12) %. В воздухе наблюдалась пластическая деформация в сероводородной воде — хрупкое разрушение при образовании лишь одной трещины. Дополнительное растяжение образцов, которые длительное время нагружались в сероводородной воде, показало, что никаких добавочных трещин, кроме основной трещины, не появилось. [c.103]

Один из основных видов коррозионного разрушения газонефтепромыслового оборудовармя — статическая водородная усталость (СВУ), т.е. снижение длительной прочности стали в результате водородного охрупчивания в условиях статического нагружения металла. Предел статической водородной усталости, соответствующий максимальному напряжению, при котором не наблюдается коррозионного растрескивания, зависит от многих взаимосвязанных факторов химического состава, термической обработки и механических свойств стали, уровня приложенных напряжений, количества поглощенного водорода, состояния поверхности и др. Влияние этих факторов не только взаимосвязано, но в некоторых случаях и противоположно. Поэтому нельзя рассматривать предельные напряжения, при которых не проис.чодит сероводородного растрескивания, как абсолютные значения дог скаемыч напряжений. которые могут быть использованы при проектировании оборудования их следует рассматривать как сравнительные величины при сопоставлении стойкости различных металлов. [c.35]

В области статического долома разрушения носят сдвиговый характер (рисунок 1.16, д). Макрофрактофафические особенности изломов малоцикловой усталости заключаются в строении собственно усталостных изломов. При относительно малом числе циклов нагружения (до тысячи) изломы при малоцикловой усталости близки к таковым при статическом растяжении. Разрушение сопровождается заметной макроскопической деформацией (сужением). По мере увеличения числа циклов нагружения характер разрушения изменяется от вязкого к хрупкому разрушению. Поверхность собственно усталостною излома более шероховатая и составляет значительно меньшую долю в изломе, чем зона статического долома. Коррозионные среды [c.20]

Разрушение материалов под действием механических сил происходит с разрывом вандерваальсовых или химических связей и поэтому в общем виде может рассматриваться как результат преодоления взаимодействий между частицами тела. Этот процесс может происходить не только под действием механических напряжений, но и под влиянием других факторов (тепло, растворители, химические агенты), что приводит к общности закономерностей статической усталости и коррозионного разрушения. При этом сходство процессов коррозионного разрушения и статической усталости отнюдь не ограничивается только резинами, а присуще всем материалам и с этой точки зрения представляет более общий интерес. [c.8]

Химически активные среды влияют на прочностные свойства. материалов еще сильнее, чем физически активные. Эффект бывает настолько значительным, что разрущение напряженных материалов при одиовременнэд 1 воздействии химически активной среды часто рассматривалось как явление, не связанное с прочностными свойствами тел,—как качественно иной процесс. Так, например, при действии озоиа на растянутую резину скорость процесса разрушения может при определенной концентрации О , увеличиваться в сотни тысяч раз пэ сравнению со скоростью разрушения в отсутствие озона. Не раз высказывавшаяся одним из авторов и пpэвэдчмi л в этой книге идея о сходстве процессов коррозионного разрушения и статической усталости в последнее время начинает получать все более широкое распространение. Так, например, высказывается мнение, что существует аналогия между озонным растрескиванием резин и растрескиванием пластиков иод влиянием механических напряжений . В одной из японских работ процесс развития озонных трещин в растянутой резине описывается с помощью такого же метода и аналогично тому, как это делается при рассмотрении развития трещин в процессе хрупкого разрыва твердых тел . [c.250]

В гл. XI рассмотрены закономерности, общие для статической усталости и коррозионного разрушения, в гл. XII и XIII—особенности коррозионного разрушения высокоэластических материалов. [c.268]

Значение порога концентрации зависит от соотношения ме- <анической и химико-механической (пропорциональной химической) стойкости резины, т. е. от сопротивления статической усталости и коррозионной стойкости. Для одного и того же полимера значение будет уменьшаться с повышением агрессивности среды, так как постоянно, а одно и то же значение будет достигаться при все меньших и меньших концентрациях агрессивного агента (рис. 198). Так, разрушение вулканизата СКС-30-1 (MgO) в уксусной кислоте начинает резко ускоряться при концентрации кислоты 4-10 ммоль1моль, а в соляной кислоте—при концентрации в 100 раз большей. Это объясняется тем, что уксусная кнслота в водном растворе по отношению к вулка-низату СКС-30-1 (MgO) значительно более агрессивна, чем соляная . Можно было ожидать, что озон будет действовать на этот вулканизат гораздо сильнее, чем уксусная кислота. Это связано тем. что, во-первых, озон действует в газовой фазе, а пе в рас- [c.341]

В указанном интервале напряжений пронсходит упрочнение резины, относительная роль коррозионного разрушения по сравнению со статической усталостью возрастает и величина Рс сдвигается в сторону меньших концентраций. [c.345]

При одновременном действии на сталь коррозионно-агрессивных сред и длительного статического нагружения наблюдается явление хрупкого разрушения стали, имеющее название коррозионной статической усталости, или, чащевсего, коррозионного растрескивания. Коррозионное растрескивание стали наблюдается в кислых и, особенно, в щелочных средах, причем в последнем случае это явление называется каустической или щелочной хрупкостью. [c.53]

Развитие современной техники и технологии требует создания новых материалов, улучшения свойств уже созданных и увеличения их производства. Это относится к металлическим, керамическим и композиционным материалам. Так, в машиностроении главный вопрос на сегодняшний день — это вопрос о материалах. Стало ясно, что ресурс работы машин и конструкций задается не номинальными, а местными напряжениями, определяющими мало- и многоцикловую усталость конструкций и деталей, статическое и хрупкое разрушение, циклическое, коррозионное и эрозионное растрескивание при температурновременных и силовых воздействиях в условиях перераспределения полей действующих и остаточных напряжений и их концентраций. Применение упрочняющих технологий, например лазерной закалки деталей, нанесение на поверхность защитных или служебных покрытий и пленок из твердых материалов, плазменная модификация поверхности и т. п. увеличивают ресурс работы машин и механизмов в 3-4, а иногда и в 10 раз. [c.323]

Анализ имеющихся данных о закономерностях разрушения различных материалов под влиянием напряжения в присутствии агрессивных сред п без них показывает, что коррозионное растрескивание является одним пз видов статической усталости материала, резко ускоряемой воздействием среды. Хотя механизм разрушения связей при растрескивании металлов, твердых и эластических цоли-меров различен, общим в этом процессе является само ослабление связен под действием внешнего агента, локальное развитие разрушения пз-за микронеоднородности материала, рост трещин поперек поля напряжений в отсутствие ориентации и вдоль поля напряжений в ориентированном полимере (резппы поликарбонат полиамиды фторопласт ). [c.71]

ВЛИЯНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ШАКТОРОВ НА КОРРОЗИОННОЕ РАЗРУШЕНИЕ И СТАТИЧЕСКУЮ УСТАЛОСТЬ ПОЛИМЕРОВ [c.87]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология