Металлургический фактор

Устранение склонности к водородному охрупчиванию и сульфидному растрескиванию, легированием различными элементами не всегда дает положительные результаты. Это может быть связано с тем, что чувствительность сталей к водородному охрупчиванию в сильной степени зависит от металлургических факторов. Поэтому часто наблюдается различная склонность к водородному охрупчиванию сталей, даже близких по химическому составу. [c.23]

К этой же группе потерь относится порча продуктов питания из-за ржавления металлических емкостей. Один из заводов, консервирующих фрукты и овощи, терпел убытки около миллиона долларов в год до тех пор, пока не были выявлены и устранены металлургические факторы, приводившие к локальной коррозии. Другая компания, использующая металлические крышки на стеклянных консервных банках, теряла 0,5 млн. долларов в год из-за точечной коррозии крышек, что приводило к бактериальному заражению продукции. [c.19]

Недостаточно изучено влияние примесей и металлургических факторов на скорость коррозии в сильнощелочных растворах (pH I 14), где коррозия также сопровождается выделением водорода. В пассивной области, при pH = lO-f-13, нельзя ожидать резко выраженного влияния примесей (в их обычных концентрациях) или обработки на пассивность металла. В общем, любые условия, повышающие соотношение площадей катода и анода, способствуют достижению пассивного состояния или повышению его устойчивости. [c.108]

Глава 2. РОЛЬ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ [c.47]

Данная глава посвящена двум формам разрушения материалов, связанным с воздействием среды, а именно — коррозионному растрескиванию под напряжением (КР) и водородному охрупчиванию. Будет рассмотрена связь этих видов коррозии с различными металлургическими факторами. В число последних входят химический состав компоненты микроструктуры (такие как тип и структура выделений, размеры и форма зерен) кристаллографическая текстура термообработка и ее влияние на уже перечисленные факторы и, наконец, некоторые технологические процессы, в частности термомеханическая обработка (ТМО), которая привлекает возрастающее внимание как метод оптимизации свойств материалов. Все названные переменные, несомненно, очень важны с точки зрения разработки новых материалов, отвечающих постоянно усложняющимся условиям эксплуатации. [c.47]

В последние годы понимание роли, которую играют металлургические факторы в водородном охрупчивании, существенно улучшилось. Одна из задач данного обзора — подвести итоги этого развития. Поскольку считается, что водород принимает участие в самых различных процессах растрескивания в окружающей среде, то другая задача обзора состоит в том, чтобы распространить исследование роли металлургических факторов по крайней мере на некоторые случаи КР. Можно ожидать, что эти факторы действуют примерно одинаковым образом как при водородном охрупчивании, так н при КР, индуцированном водородом, особенно в тех случаях, когда водородные процессы являются доминирующими. [c.47]

Имеются также доказательства того, что планарность скольжения не является достаточным условием для восприимчивости к КР [66, 70]. Все же отмеченное выше сходство, во-первых, позволяет предположить, что процесс КР в рассматриваемых сталях содержит вклад водородного охрупчивания так же, как и вклад анодного растворения, и, во-вторых, показывает, что как при КР, так и при водородном охрупчивании металлургические факторы играют важную роль. Дальнейшее рассмотрение этого вопроса мы отложим до общего обсуждения. [c.70]

ТИП СКОЛЬЖЕНИЯ КАК МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ФАКТОР [c.125]

Во всех рассмотренных в данном обзоре системах сплавов было отмечено четкое влияние таких металлургических факторов (или [c.125]

Планарность скольжения может быть усилена за счет любого фактора, затрудняющего поперечное дислокационное соскальзывание, или удерживающего скольжение в тех плоскостях, где оно зародилось. Это означает, что характер скольжения могуг определять не только связанная с составом величина энергии дефектов упаковки, или же такие микроструктурные факторы, как упорядочение, образование кластеров и выделение когерентных, частиц, роль которых уже была показана выше. Многие другие (хотя, конечно же, не все) металлургические факторы, рассмотренные в данной главе, тоже могут быть отнесены к числу влия ющих на тип скольжения. Следует также отметить, что некоторые случаи, которые могут показаться исключением, в действительности лишь подтверждают общую картину. Например, измельчение зерна может, по крайней мере отчасти, влиять на скольжение материала, так как ири этом большая часть объема образца должна быть деформирована путем многократного соскальзывания при малых деформациях [304], а как мы покажем, малость деформации во многих случаях имеет критическое значение. [c.127]

ВЛИЯНИЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА РАЗРУШЕНИЕ [c.136]

Теперь рассмотрим вопрос о том, каким образом на процесс индуцированного водородом растрескивания влияют металлургические факторы. Обсуждаться будет, в основном, феноменология, но включен и ряд замечаний о механизмах влияния рассматриваемых факторов. Здесь уместно еще раз подчеркнуть, что мы нг считаем, что существует один водородный механизм , действующий во всех случаях если он и есть, то данными, подтверждающими его существование, мы пока не располагаем. Напротив, как показывает рис. 52, взаимодействие водорода с микроструктурой и связь его поведения с типом разрушения представляются весьма многообразными. [c.136]

Мы отмечали важность планарности скольжения в сплавах на основе Ре и N1, связанной с разрезанием выделений. Большое значение имели бы дальнейшие исследования зависимости такой планарности от металлургических факторов и предшествующей термообработки материала. Интересно было бы исследовать и влияние тех же факторов на потери когерентности выделений, что помогло бы лучше понять природу корреляции, представленной на рис. 54, и природу интеркристаллитного разрушения рассматриваемых материалов (при условии, что это разрушение связано с дислокационным транспортом водорода к границам зерен [259]). Заслуживает более тщательного изучения и отрицательное влияние т]- и 5-фаз в таких сплавах на стойкость к индуцированному внешней средой охрупчиванию. Необходимо выяснить, обусловлен ли этот эффект присутствием ингибиторов рекомбинации водорода на межфазных границах, или же водород вызывает охрупчивание самих фаз. [c.141]

На рис. 56 и 57 еще раз показана сложная природа процессов КР высокопрочных алюминиевых сплавов. Раньше было известно, что ускорение роста трещин при КР в результате воздействия галоидных ионов зависит от коэффициента интенсивности напряжений в вершине трещины и металлургических факторов. Теперь стало ясно, что увеличение роста трещины зависит также от электрического потенциала и pH раствора. Большинство из этих эффектов являются взаимосвязанными. Процесс КР усложнится еще в большей степени при воздействии температуры. Очевидно, что фундаментальные аспекты явления КР никогда не будут поняты, если ограничиться изучением только одного из указанных выше факторов. Знания металлургических факторов, механики разрушения, химической и электрохимической кинетики являются необходимыми для всех исследователей КР. N [c.209]

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И СОСТАВ СПЛАВОВ Сплавы системы А1—Мд (серия 5000) [c.222]

Многие параметры, влияющие на коррозионное растрескивание, можно условно разделить на три группы, а именно механические факторы, факторы среды и металлургические факторы. Возникающие при таком делении трудности [c.313]

Рис. 14. Схематическое представление влияния концентрации галоид-ионов н металлургических факторов на скорость роста трещины при КР Ы) н на величину (б) при постоянном потенциале и постоянной темпера-

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ В ВОДНЫХ СРЕДАХ [c.357]

В этом разделе делается попытка выделить металлургические факторы, влияющие на КР. Однако такое деление осложняется многообразным поведением сплавов при КР в различных средах. Например, некоторые р-сплавы чувствительны к КР в водных средах, фактически устойчивы против КР в условиях высокотемпературного солевого коррозионного растрескивания. Влияние факторов [c.357]

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ В ДРУГИХ СРЕДАХ [c.372]

Приведенная выше дискуссия является специфичной для поведения сплавов при КР в нейтральных водных растворах. Краткое описание влияния металлургических факторов в других средах дается ниже. [c.372]

Состав сплава и термообработка. Степень чувствительности к КР не может быть объяснена электрохимическими факторами. Полагают, что металлургические факторы могут учитывать такие эффекты, как описано ниже. [c.397]

Исследования [104] по электрохимическому поведению различных титановых сплавов не позволили выявить какие-либо особенности, достаточные для объяснения чувствительности к КР. Поэтому основа чувствительности к КР может быть найдена в металлофизика сплавов безотносительно к опасным компонентам среды. Влияние металлургических факторов на КР является в большей мере качественным, чем влияние механических факторов или факторов среды. К тому же влияние состава и микроструктуры может изменяться под действием среды. Первая часть последующей дискуссии будет ограничена коррозионным растрескиванием в водных растворах. [c.406]

Значительное влияние структуры и металлургических факторов. Например, ферритные нержавеющие стали (объемноцентри-рованная кубическая решетка) гораздо более устойчивы к ионам 1 , чем аустенитные (гранецентрированная кубическая решетка). Латуни и V (>40 % Zn) разрушаются в воде, но а-латунь (70 % Си, 30 % Zn) разрушается лишь в аммиаке или аминах. Любой крупнозернистый металл более склонен к КРН, чем тот же металл с более мелкими зернами, независимо от того, является ли растрескивание меж- или транскристаллитным. [c.138]

На рис. 7.11 показаны участки I и II роста трещины в Al-сплаве (1,2—2,0 % Си 2,1—2,9 % Mg 0,3 % Сг 5,5 % Zn) в растворе Na l, а также в жидкой ртути (охрупчивание в жидких металлах) при комнатной температуре. Скорости растрескивания в ртути выше, чем в водных растворах, но характер зависимости скорости от интенсивности напряжения одинаков. Металлургические факторы, влияющие на скорость роста трещин в одной среде, аналогичным образом влияют и в других. Вполне возможно, что некоторые аспекты механизма растрескивания справедливы в различных условиях. [c.147]

Описанная только что модель сталкивается с несколькими трудностями, включая вывод [332] о том, что в высокопрочных материалах в условиях особого напряженного состояния в вершине трещины пластическое течение не является необходимым. Кроме того, полностью игнорируются диффузионные эффекты. Согласно данным современной механики разрушения [320, такие ффекты могут быть важны, поскольку максимальные напряже-пя возникают очень близко от вершины трещины (рис. 51). предпринимавшуюся попытку провести критические эксперн-1енты [333], подтверждающие эту модель, следует, по-видимому, признать безуспешной [310]. С помощью приведенной модели трудно объяснить случаи прерывистого растрескивания [318], а также роль металлургических факторов (за исключением их влияния на локальные растворимости). Чувствуется, таким образом, что эта модель, в принципе корректная и привлекающая своей простотой,— в существующем виде несовершенна. Процессы, которые она пытается объяснять и использовать, а именно ослабление межатомных связей водородом, вполне могут лежать в основе многих или даже большинства явлений водородного охрупчивания, однако сама но себе модель пока неудовлетворительна. Возможно, дальнейшие исследования поставят ее на прочное [c.136]

Данный обзор предполагает, что ни один из существующих в настоящее время механизмов не обладает достаточной общностью для описания поведения широкого круга рассмотренных здесь металлургических факторов. Такой же вывод встречается и в других обзорах [370]. Исключая вероятность существования неоткрытого механизма, в настоящее время с неизбежностью приходится признать, что единого и достаточно общего механизма водородного охрупчивания нет. Такая же ситуация, по-видимому, сложилась и в отношении многочисленных предположений о механизмах анодного растворения, однако обзор этих вопросов не входиг в нашу задачу. [c.146]

В бесконечном ряду конструкционных материалов все чаще приходится встречаться с требованием повышенной стойкости к индуцируемому средой разрушению, причем среды нередко содержат или могут образовывать водород. Для удовлетворения таких потребностей обычно моделируют условия эксплуатации и отбирают паилучший из испытанных материалов. Однако разработчик сплавов и конструктор-материаловед нуждаются в более совершенном руководстве, чем простое моделирование, чтобы успешно решать проблемы, которые выдвигают новые среды. Рассматривая роль металлургических факторов в индуцированном средой разрушении, мы выделили те из них, которыми можно управлять, получая более совершенные материалы. Можно надеяться, что в сочетании с техническими испытаниями этот обзор поможет целенаправленно изменять свойства старых сплавов и создавать новые материалы, удовлетворяющие все усложняющимся условиям эксплуатации. [c.147]

Основная цель настоящей главы сводится к критическому обзору количественных данных по КР, которые накоплены к настоящему времени. Достижения механики разрушения последних лет позволяют проводить количественный анализ при испытаниях на КР [4в, 47] и сопоставлять влияние среды и металлургических факторов на количественной основе, как это будет показано-в последующих разделах. До разработки новых методов испытаний наиболее удобным количественным методом были испытания по времени до разрушения на гладких образцах. Он применялся [48] на протяжении почти 50 лет для оценки ч)(вогвительности к КР высокопрочных алюминиевых сплавов. Гладкие образцы также используются для определения иорйгового уровня напряжений (Ткр, ниже которого КР не наблюдается в течение определенного периода вре- [c.152]

В соответствии с экспериментальными данными, представленными в разделе по влиянию металлургических факторов, влияние дисперсионного твердения на сопротивление КР подчиняется определенным правилам. Во-первых, начальные стадии дисперсионного твердения уменьшают сопротивление КР [144]. Во-вторых, дисперсионное твердение, соответствующее понижению прочности (перестаривание), может увеличивать сопротивление КР [144]. Данные рис. ИЭ качественно и рис. 114 и 117 количественно подтверждают эти выводы. Так как дисперсионное твердение имеет очень важное значение для высокопрочных сплавов, влияние металлуогических факторов на КР часто пытаются объяснить с использованием этих двух правил. [c.294]

Три десятилетия назад общая теория КР была представлена [129, 137] в виде следующего механизма КР алюминиевых сплавов. Коррозия происходит вдоль локальных зон, приводя к образованию углубления. При это.м растягивающие напряжения, нормально нанравленные к очагу коррозии, создают концентрацию напряжений в локальных углублениях. В алюминиевых сплавах такие анодные зоны предполагаются как результат различия электрохи.мических потенциалов между выделениями по границам зерен или между зонами, прилегающими к границам, и телом зерна [51]. Роль напряжений в росте трещины при КР понималось как средство раскрытия локальных очагов. Тем самым напряжения способствуют проникновению и взаимодействию электролита со свежеобразованной не защищенной оксидом поверхностью металла. Предполагается, что в этом случае коррозия вдоль границ зерен ускоряется, поскольку свел<еобразо-ванный металл является более анодным. Эта теория широко распространена особенно среди работников алюминиевой нромышленности, поскольку она согласуется со многими экспериментальными данными, касающимися влияния термообработки на сопротивление КР, как отмечено в разделе Металлургические факторы и разработка сплава [51, 85]. [c.295]

Эти идеи никогда не смогут привести к количественной теории, которая бы предсказала скорость роста коррозионной трещины в зависимости от коэффициента интенсивности напряжений в вершине трещины, а также в зависимости от параметров среды и металлургических факторов. В частности, роль напряжений определяется довольно неясно, и выранчение общая теория КР использовано немотивированно. В действительности это общая теория межкристаллитной коррозии , так как при этом подразумевается явленне, основанное на различии потенциалов разных составляющих и зон вдоль границ зерен алюминиевых сплавов [51]. Из этого следует селективное растворение анодных областей, расположенных на границах или вдоль границ зерен алюминиевых сплавов. Данная модель даже качественно не может объяснить, почему некоторые сплавы чувствительны к МКК и не чувствительны к КР и наоборот, сплавы, чувствительные к КР, не подвержены в ненапряженном состоянии межкристаллитной коррозпп, если использовать представления, основанные только на электрохимических различиях. Такие качественные аргументы подтверждаются экспериментальными данными (табл. 15). [c.295]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология