Межкристаллитная пластической деформации

Внедрение отдельных молекул илн групп молекул жидкой среды в микротрещины поверхностей трения, или по межкристаллитным плоскостям поверхностей трения приводит к облегчению микро-пластических деформаций поверхностных слоев, облегчению процессов диспергирования и т. п., что в свою очередь приводит к улучшению прирабатываемости трущихся пар, снижению сил трения и износа. [c.59]

Напряжения и деформации. Изделия из коррозионно-стойких сталей в условиях эксплуатации подвергаются воздействию напряжений (механических, термических и др.), а в процессе изготовления — пластической деформации и т. д. Оба фактора — напряжение и деформация — оказывают значительное влияние на восприимчивость сталей к МКК. Растягивающие напряжения увеличивают восприимчивость аустенитных коррозионно-стойких сталей к МКК, разрушение границ зерен при этом может стать неравномерным, локализоваться на отдельных участках и даже привести к появлению межкристаллитных трещин. [c.56]

С термической обработкой, пластической деформацией, сваркой может быть связано возникновение внутренних напряжений (которые в дальнейшем способствуют коррозии), а также неблагоприятных изменений в структуре металла (например, выделение карбидов хрома на границах зерен около сварных швов при сварке аустенитных хромоникелевых сталей, которое часто приводит к развитию межкристаллитной коррозии). [c.52]

Высказано предположение, что устойчивость стали к межкристаллитной коррозии создается в результате прекращения роста дендритных кристаллов при приложении пластической деформации до начала термической обработки. [c.212]

Они препятствуют также- образованию межкристаллитных пустот (фиг. 112) и уменьшают ползучесть металла (фиг. 113) [404]. По экспериментальным данным, эмалевые покрытия могут уменьшать ползучесть (скорость пластической деформации под [c.318]

Рассмотренные результаты проведенных исследований показывают, что вид напряженно-деформированного состояния является наиболее благоприятным в случае действия высоких главных сжимающих напряжений и наименьших растягивающих напряжений и деформаций. Такое влияние напряженного состояния объясняется двумя причинами 1) сжимающие напряжения препятствуют нарушению межкристаллитных связей и благоприятствуют развитию внутрикристаллических сдвигов 2) сжимающие нормальные напряжения. действующие на плоскостях скольжения, повышают способность материала к пластической деформации. [c.179]

Все указанные работы, посвященные изучению влияния металлических расплавов на прочность и деформируемость твердых металлов, проводились на поликристаллических образцах вполне естественно, что наблюдаемые эффекты часто связывались при этом с влиянием межкристаллитных прослоек. Однако наиболее интересный и, вместе с тем, простой объект изучения подобных явлений — это металлические монокристаллы, в том числе монокристаллы весьма чистых металлов. В этом случае оказывается возможным выявить самые общие и характерные закономерности наблюдаемых эффектов, не осложненные влиянием границ зерен, наличием границ между различными твердыми фазами и другими побочными факторами. Именно такие опыты позволяют установить механизм действия металлических расплавов и показать, что резкая потеря прочности и пластичности образцов в присутствии расплавленных металлов обусловлена не межкристаллитной коррозией, а адсорбционными явлениями — понижением свободной поверхностной энергии твердого металла на границе его с расплавом. Вместе с тем к монокристаллам наиболее эффективно приложима на существующем этапе ее развития современная теория пластической деформации и разрушения кристаллических тел — теория дислокаций, позволяющая дать анализ механизма воздействия среды па деформационные и прочностные характеристики тела, главным образом, в терминах полуколичествен-ного описания. В последующих главах излагаются основные результаты исследований, проводившихся в этом направлении в 1955—1961 гг. в Отделе дисперсных систем Института физической химии АН СССР и на кафедре коллоидной химии Московского государственного университета [107—150]. [c.145]

При наличии пластической деформации у вершины трещины она развивается в водопроводной воде, растворе бихромата калия и в растворе моноэтанола мина, в котором предварительная хрупкая межкристаллитная трещина не развивается. [c.111]

Коррозионное растрескивание алюминиевых сплавов, содержащих цинк и магний. Уже четверть века, как известно, что путем добавления цинка и магния к алюминию можно получить сплавы с очень высокими показателями прочности разработанные сплавы обычно содержат медь и марганец, а большинство новых сплавов содержит хром. Причины этого будут объяснены ниже. Возможно, что в связи с высоким сопротивлением этих материалов пластической деформации, в них часто наблюдается тенденция к меж-кристаллитному разрушению под воздействием напряжений, остающихся после изготовления изделия или введенных в процессе сборки. Иногда в деталях самолетов, изготовленных из сплавов старого типа, в процессе хранения или сборки возникали заметные для невооруженного глаза трещины это, естественно, вызвало общую настороженность в вопросе применения таких материалов, хотя, как правило, если в детали в первое время никаких трещин не развивалось, то и дальше она оставалась вполне пригодной. Выше уже говорилось, что вопрос о том, что произойдет — межкристаллитное разрушение или безвредное скольжение плоскостей, вероятно решается, как только напряжения (внутренние или приложенные извне) начинают действовать в металле, и, если с самого начала межкристаллитное разрушение не происходит, очень небольшой пластической деформации путем скольжения плоскостей достаточно, чтобы облегчить положение. Аргумент, приведенный на стр. 569, не относится непосредственно к сплавам системы А1—2п—Mg, но он может служить объяснением того, почему эти материалы обычно или быстро растрескиваются или не растрескиваются вообще. [c.619]

Для того чтобы создать условия свободного роста кристаллов, необходимо разрушить межкристаллитное вещество. Небольшие степени деформации как раз и создают такие условия, при которых кристаллы как более пластичные не разрушаются, т. е. не дробятся на части, а пластически деформируются, изменяя только свою гео- метрию. [c.278]

Имеются доказательства, что при пластической деформации атомы цинка концентрируются преимущественно у границ зерен Различия в составе приводят к электрохимическому взаимодей ствию таких участков с зернами. По этой причине в ряде агрес сивных сред небольшая межкристаллитная коррозия может про исходить и без приложенного напряжения. Однако участки пла стической деформации при определенных значениях потенциала могут способствовать адсорбции комплексных ионов аммония, что в свою очередь приводит к быстрому образованию трещин. Аналогичный эффект может наблюдаться и вдоль линий скольжения (транскристаллитное растрескивание). По-видимому, выделение цинка на границах зерен является существенной причиной наблюдаемой межкристаллитной коррозии латуней в то же время наличие структурных дефектов в области границ зерен или линий скольжения играет большую роль в протекании КРН. Следовательно, разрушение медных сплавов в результате растрескивания наблюдается не только в сплавах меди с цинком, но также и со множеством других элементов, например кремнием, никелем, сурьмой, мышьяком, алюминием, фосфором [21 и бериллием [31]. [c.338]

Пластическая деформация ускоряет протекание процессов, вызывающих появление межкристаллитной коррозии, и вместе с тем уменьшает скорость распространения межкристаллитной коррозии в глубь стали. Поэтому в силь-нодеформированном состоянии стали типа 18-8, пестабилизированпые титаном, могут применяться наряду со сталями, стабилизированными титаном, без опасности разрушения от межкристаллитной коррозии [200]. [c.73]

Такое предположение основывается на то.м, что максимальные напряжения, возникающие вблизи вершины трещины, будут зависеть от легкости релаксации пластической деформации и протяжеиности ее зоны. В пользу этой гипотезы имеется несколько доказательств. Во-первых, как можно видеть из рис. 38, наклон кривой в области / зависит от термической обработки и уменьшается с ростом предела текучести материала. Во-вторых, из результатов [124] для межкристаллитного характера роста трещин (= область / ) в титане марки СР-50А был получен меньший наклон кривой 0,055 МПа-м / . [c.390]

Рис. 1.4.29. Влияние пластической деформации на стойкость против межкристаллитной коррозии хромоникелевых сталей а) температурно-временные области склонности к межкристаллитной коррозии хромоникелевой стали с 11,0 % N1 в аустенитизированном и деформированном состояниях б) время минимальной устойчивости до наступления склонности к межкристаллитной коррозии у храмоникелевых сталей, содержащих 1 % №, 12 %№ и 3 %Ni (кривые 1,2, 3 соответственно)

При превышении критической степени пластической деформации происходит резкое, вплоть до нуля, падение запаса пластичности (рис. 1.4.31). Таким образом, можно считать установленным, что пластическая деформация повышает склонность хромоникелевых сталей к МКК. Причем влияние пластической деформации по величине степени деформирования можно разделить на два этапа. На первом этапе (s < кр) время провоцирующего нагрева до появления склонности к МКК в аустенитных хромоникелевых сталях плавно уменьшается, на втором (s > йкр) склонность сталей к МЬСК резко возрастает за счет возникновения в структуре стали дефектов деформации — зернограничных микротрещин. Эти трещины не только понижают пластичность, но, являясь каналами-проводниками коррозионной среды, способствуют развитию межкристаллитной коррозии в глубь изделия. Никель, увеличивая склонность стали к МКК, уменьшает величину критической степени деформации s -p. [c.85]

Однако в настоящее время считается, что нельзя допускать при работе чтобы эквивалентное напряжение было равно <т ,. Это связано с тем, что появление текучести понижает стойкость металла к межкристаллитной коррозии, кроме того, во время работы из-за нестационарности могут повыситься температура или давление внутри аппарата при этом зона пластических деформаций может выйти на всю толщину стенки, а также нормативные документы Г осгортехнадзора требуют, чтобы при пробном давлении были меньше От- Поэтому ведут расчет по предельным нагрузкам основан на теории малых упругопластических деформаций и на теории учета действительной диаграммы растяжения сг - е (рис. 4.12 б). ОСТ 26 1046-87 Сосуды и аппараты высокого давления. Нормы и методы расчета на прочность , так же ГОСТ 25215-82 основан на использова- [c.165]

Итак, рассмотрение пластической деформации микрофибриллярной структуры при растяжении в направлении молекулярных цепей позволяет заключить, что достижение предразрывных удлинений сопровождается изменениями всех характеристик НМС увеличиваются продольные размеры кристаллитов, в большинстве случаев меняется их форма возрастает дисперсность продольных размеров аморфных межкристаллитных прослоек и, как следствие, дисперсность размеров больших периодов. Кроме того, возрастает ориентация сегментов молекул, находящихся в аморфных областях уменьшается их разнодлинность, нарастает число разрывов молекул и т. д. [c.227]

При длительном действии статических или циклических напряжений на сталь в коррозионной среде, вызывающем явление коррозионной усталости, может происходить макроскопически хрупкое разрушение стали без признаков пластической деформации, которая могла бы фиксироваться визуально. Кроме хрупкого разрушения, происходит также коррозионное поражение поверхности металла и появление на ней более или менее толстого слоя окислов. Окисленной может быть или вся поверхность металла, или только отдельные ее места, что будет зависеть от агрессивности среды и свойств стали. Опыты показали, что длительное статическое или циклическое нагружение практически не влияет на интенсивность общей коррозии, и потеря в весе от коррозии металла, который находился в коррозионной среде как под нагрузкой, так и без нее, почти равна. Напряженное состояние стали влияет не на увеличение потерь от общей коррозии, а на усиление избирательной коррозии коррозия, в этом случае, обычно развивается как ножевая коррозия. Под таким термином мы объединяем как межкристаллитную, так и транскристаллит-ную коррозию в виде трещин, обычно перпендикулярных к действующим нормальным напряжениям. [c.100]

Коррозионное растрескивание — это разрушение металла вследствие возникновения и развития трещин при одновременном воздействии растягивающих напряжений и коррозионной среды. Оно характеризуется почти полным отсутствием пластической деформации макрообъемов металла. Трещины могут быть транскристаллитными, межкристаллитными и смешанными. [c.28]

Жаростойкие эмалевые покрытия способны защищать металл как от поверхностной, так и от глубинной межкристаллитной коррозии. Они препятствуеют также образованию межкристал-литпых пустот (рис. ПО) и уменьшают ползучесть металла. По экспериментальным данным [317], эмалевые покрытия могут уменьшать ползучесть (скорость пластической деформации под непрерывной нагрузкой) на 50% (рис. 111). [c.309]

Зоны с повышенной плотностью дислокаций химически более активны в связи с наличием облаков примесных и растворенных атомов, что интенсифицирует коррозионные и сорбционные процессы в этих зонах. В связи с этим дислокационная структура влияет на механизмы межкристаллитного и транскристаллитного растрескивания. В материалах, имеющих низкую энергию упаковки и способных к ближнему упорядочению, дислокации располагаются копланарно , плоскостными группами, скольжение в которых приводит к разрушению ближнего порядка и повышенной плотности дислокации в плоскостях скольжения в зоне разрушения. Такие металлы весьма восприимчивы к коррозионному растрескиванию транскристаллитного типа. Чистые металлы и сплавы, где облегчено поперечное скольжение и где возникают спутанные клубки дислокации, не склонны к внутрикристаллитному коррозионному растрескиванию. При межкристаллитном растрескивании области с высокой плотностью дислокаций расположены у границ зерен, поэтому трещина развивается по границе, которая действует, как барьер для пластической деформации соседних зерен. В результате этого энергия деформации, концентрирующаяся на границе, способствует дополнительному увеличению энергии границ зерен, необходимому для разделения зерен под действием приложенных напряжений. Очевидно, при малых степенях пластической деформации имеет место усиление начальной анодности границ вследствие накопления на них энергии деформации. Дальнейшее увеличение степени деформации приводит к деконцентрации энергии, в связи с тем что деформация захватывает все зерно, что в конечном итоге может привести к увеличению стойкости. [c.138]

Влияние пластической деформации на структуру коррозионно-стойкой стали в общих чертах сводится к тому, что в процессе деформации в структуре стали образуются многочисленные дефекты кристаллической решетки двойники, плоскости скольжения, скопления и дислокаций, а также происходит распад аустенита с образованием квазимартенсита и мелкодисперсных карбидов х,рома. Пластическая дефО рмация коррозионно-стойких сталей повышает запас свободной энергии металла. При этом существенно меняются коррозионные свойства стали. В результате пластической деформации повышается стойкость сварных соединений к межкристаллитной коррозии. Влияние же пластической деформации на ножевую коррозию в лите ратуре освещено недостаточно. Между тем, установление этого фактора необходимо в связи с тем, что на практике как сварные соединения отдельных узлов и деталей, так и листы и трубы перед сваркой часто подвергаются деформации. Опыты по исследованию влияния последующей деформации на ножевую коррозию проводили на пластинах стали 12Х18Н10Т размером 20X80X3 мм с продольным швом. Пластины деформировались с различной степенью растяжения (от 2,5 до 25%). Скорость деформации составляла 1,2— 1,3 мм/мин. Степень деформации (%) рассчитывали по формуле [c.65]

Хотя обширные исследования растворов нитратов и гидроокисей (вместе с некоторыми другими средами, также вызывающими коррозионное растрескивание [6]) показали, что, как правило, в этих средах растрескивание носит межкристаллитный характер, тем не менее обнаружены случаи транскристаллитного разрушения ферритных сталей. Вероятно, механизм разрушения в этих случаях сильно отличается от механизма межкристаллитного разрушения в коррозионных средах, рассмотренных выше. Очевидно, в некоторых случаях транскристаллитное разрушение может возникать по механизму, связанному с образованием активных участков под действием пластической деформации (например, разрушение окисной пленки), в других случаях оно может быть обусловлено понижением поверхностной энергии (возможно, из-за адсорбции водорода). Такие системы подробно не исследованы с точки зрения влияния на указанные. процессы механического фактора, чтобы сделать какое-либо окончательное суждение на этот счет. Транскристаллитное кооррозионное растрескивание малоуглеродистых сталей как указывается, имеет место в растворах H N [29], содержащих 2,6—3,5 г/л H N в растворах РеСЬ, и хлоридных шламах, содержащих окиси и гидроокиси трехвалентного железа при 316 С [c.250]

Большинство дискуссий о механизме коррозионного растрескивания алюминиевых сплавов касается вопросов, связанных с образованием анодных участков по границам зереп. Образование таких участков может быть вызвано действием напряжений, и чувствительные к растрескиванию сплавы в ненапряженном состоянии не обязательно должны быть чувствительными к межкристаллитной коррозии. Например, в некоторых состояниях сплавы системы А1— Ме—51 чувствительны к межкристаллитной коррозии, но не к коррозии под напряжением [79] сплав 7039-Т64 чувствителен к коррозионному растрескиванию, но не подвержен межкристаллитной коррозии [80], сплав 7075-Т651 чувствителен к обоим видам коррозии, в то время как сплав 7075-0 не подвержен ни одному из этих видов коррозии. Электрохимические эффекты могут быть результатом или образования зон, обедненных растворенными элементами, выделением анодных и катодных фаз в матрице, или результатом разрушения пленки в верщине трещины за счет пластической деформации. Оценка влияния относительной влажности на плато независимости ско- [c.282]

При измерении в растворе NH4OH было обнаружено, что границы зерен поликристаллических латуней имеют более отрицательный потенциал, чем зерна, а в растворе Fe lg, в котором коррозионного растрескивания нет, такого распределения потенциала не наблюдается [111. Возможно, что атомы Zn концентрируются предпочтительно у границ зерен, а это вызывает изменение состава, благоприятствующее образованию комплексных соединений и электрохимическому взаимодействию между такими участками и зернами. Небольшая межкристаллитная коррозия наблюдается иногда и без приложенного напряжения. Напряжение ускоряет разрушение, и одной из причин этого может быть пластическая деформация у вершины зарождающейся трещины, которая стимулирует более высокою скорссть диффузии атомов цинка к границам зерен. [c.272]

Растрескивание деталей в щелочной среде происходит без заметной пластической деформация. При этом, как правило, образуются межкристаллитные трещины. Большую опасность щелочное растрескивание представляет для крупногабаритных сварных емкостей из. малоуглеродистых сталей, особенно декомпозеров—сварных резервуаров диаметром 7—9 и высотой около 30 м, в глиноземном производстве алюминиевых заводов при получении гидроокиси алюминия. Сварные соединения при этом подве ргаются воздействию алюмината натрия с концентрацией едкого натра - 150 кг/м (в пе ресчете на окись натрия) при те.мпературе 50°. Коррозионное растрескивание декомпозеров обнаруживалось через несколько месяцев или лет работы обычно в околошовной зоне параллельно или перпендикулярно сварному шву в зоне термического влияния свар юи. Были случаи, когда отдельные трещины достигали к ритических размеров, после чего происходило их спонтанное развитие, вызывающее потерю устойчивости и разрушение всего декомппзера. [c.24]

Влияние среды на II этап развития трещин при К01р-розии под напряжением в сильной степени завиоит от характера первоначальной трещины. Указанные выше закономерности влияния среды на развитие трещины наблюдаются только в случае межкристаллитной первоначальной трещины, образование которой не сопровождается пластической деформацией. Для определения влияния среды на развитие трещины при наличии пластической деформации в середине рабочей части плоских образцов стали ВКС-1 до термической обработки специальным индентором, изготовленным из инструментальной стали, на приборе Роквелла наносили концентратор длиной 1+0,15 мм. После термической обработки (закалка с низким отпуском) образцы закрепляли в специальной установке для получения поверхностных трещин при циклическом консольном изгибе. Трещина при этом развивается по телу зерна, а у ее вершины наблюдается пластическая дефот)мация стали. [c.111]

В соответствии с этим при наличии пластической деформации коррозионные трещины могут иметь межкристаллитный, смешанный и внутрикристаллитный ц тр ор а жен %То характер. Пусть при данном рас-к. Зинеру тягивающем напряжении ско- [c.124]

Весьма быстрое разъедание склонных к коррозионному растрескиванию нержавек щих сталей в условиях растягивающей пластической холодной деформации можно объяснить некоторыми осо бенностями микроструктуры гранецентрированной. кубической решетки аустенита. Для этих сплавов характерна весьма низкая энергия дефектов упаковки и очень большое число дислокаций на плоскостях сдаига. Исследования, проведенные с помощью элек тронного микроскопа, показали ]119], что специфические среды почти исключительно разъедают только такие большие скопления, и возможно, что этим объясняется связь между скоростью деформации и сК( остью растворения. Хотя причина неясна, но имеются некоторые доказательства, что микросегрегация возникает в зонах больших скоплений, и это делает либо сами нагромождения, либо примыкающие к ним области особенно активно корродирующими. Как склонные к коррозионному растрескиванию аустенитные нержавеющие стали, так и а-латуни относятся к сплавам с низкими энергиями дефектов упаковки и подвержены транскристаллитному растрескиванию. Другие медные сплавы в аммиачных растворах подвержены межкристаллитной коррозии, например сплавы Си— Р Си—-51 Си—А1, и хотя с ними было проведено мало фундаментальных исследований, можно предположить, что неспособность треп ин проникнуть в тело зерен связана с высокими энергиями де- [c.186]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология