Охрупчивание металла

В настоящее время установилось единое мнение, что главная опасность при воздействии сероводородных сред заключается не в увеличении скорости коррозии, а в усилении наводороживания стали, приводящего к охрупчиванию металла и коррозионному растрескиванию оборудования нефтяных и газовых месторождений. [c.20]

Концентрирование углерода приводит к локальному охрупчиванию металла и преимущественному зарождению в этих местах усталостных трещин. Причем показано [67], что с увеличением глубины проникновения углерода изменяется характер развития трещин от возникновения единичных при незначительной глубине, до появления растрескивания на относительно больших поверхностях. [c.118]

Существующие методы оценки малоцикловой усталости не позволяют производить оценку ресурса элементов оборудования с учетом физикомеханических процессов, происходящих в области концентраторов напряжений при гидравлических испытаниях. Нами установлено, что в процессе гидравлических испытаний металл в области концентраторов напряжений и дефектов претерпевает существенные изменения, связанные с перераспределением напряжений и деформаций, деформационным охрупчиванием и старением, снятием первоначальных остаточных и реализацией новых полей остаточных напряжений и др. Наиболее существенным фактором, снижающим ресурс оборудования, является деформационное охрупчивание металла и подрост исходных трещиноподобных дефектов, размеры которых близки к критическим. [c.8]

Основными технологическими мерами, предупреждающими наступление охрупчивания металла труб, являются 1) своевременное удаление осадков с поверхности труб очисткой или промывкой водой 2) постепенное охлаждение печей при остановке их на ремонт. [c.152]

СЛОИСТОСТЬ. Хрупкие разрушения трубопроводов и сосудов возможны при существенном охрупчивании металлов и наличии микро- и макроскопических дефектов. Хрупкое разрушение характеризуется кристалличностью и наличием радиальных рубцов в изломе, малой величиной утяжки (менее 20%) и остаточной деформацией. Причинами хрупкого разрушения являются деформационное старение, низкая температура, динамичность нагрузки и др. [c.75]

НОМ работают при нормальных температурах, при которых маловероятно охрупчивание металла шва. Кроме того, большинство труб и сосудов относятся к категории тонкостенных конструкций оболочкового типа, для которых реализация хрупкого разрушения требует специфических условий низкая температура коррозия под напряжением и др. Поэтому важно знать напряженное состояние элементов не только при упругих, но и при упругопластических и больших пластических деформациях. [c.260]

С другой стороны, при совмещении кромок в зоне стыка возникают пластические деформации и остаточные напряжения. Как известно, пластическая деформация приводит к деформационному старению. Деформационное старение способствует охрупчивание металла и снижению работоспособности изделия. Поэтому большой практический интерес представляет разработка способа [c.275]

Нестоек дит охрупчивание металла, [c.856]

При высокой температуре в воздухе, азоте или водороде. Окисление на. воздухе протекает при температурах выше 450 С с образованием оксидов титана и нитридов. Температура воспламенения падает с повышением давления воздуха, что иногда приводит к локализованному выгоранию изготовленных из титанового сплава лопаток компрессоров газовых турбин [42]. Гидрид титана легко образуется при температурах выше 250 °С, а при более низких температурах — при катодном выделении водорода. Абсорбция кислорода, азота или водорода при повышенных температурах приводит к охрупчиванию металла. [c.378]

Основными технологическими мерами, предупреждающими наступление "охрупчивания" металла труб, являются [c.186]

В соляной кислоте любой концентрации при температурах вплоть до температуры кипения. Охрупчивание металла и более высокие скорости коррозии наблюдаются при температурах выше температур кипения под давлением (см. рис. 22.1). [c.381]

Одной из основных причин появления трещин в конструкциях является охрупчивание металла во время эксплуатации и, как следствие, уменьшение способности материала к релаксации напряжений за счет пластических деформаций. Неучет данного фактора может привести к тому, что даже при температурах эксплуатации выше критической температуры вязко-хрупкого перехода разрушение может носить хрупкий характер. Поэтому при анализе текущего состояния ответственной стальной конструкции определение прочностных свойств материала является важнейшим этапом в общем алгоритме оценки. [c.28]

Механизмы охрупчивания металла трубопроводов при их длительной эксплуатации, а, следовательно, уменьшение их сопротивляемости хрупкому разрушению более подробно описано в работе [3]. [c.132]

Даже при небольшой скорости коррозии с водородной деполяризацией часто приводит к сильному охрупчиванию металла. [c.123]

Исследования показали, что по химическому составу металл отливки корпуса задвижки соответствовал стали А-352 I B по ASTM и в зоне разрушения находился в охрупченном состоянии ударная вязкость K V 4o при пониженной температуре составляла 12 Дж/см , относительное удлинение S — 23,8%. Металл имел ферритно-перлитную структуру с крупными равноосными зернами и включениями карбидов внутри зерен феррита. Охрупчивание металла отливки в зоне разрушения было вызвано наличием усадочных межкристаллитных несплошностей и проявлением водородной хрупкости. По значениям прочности, твердости и относительного сужения металл отвечал требованиям нормативных документов к отливкам, предназначенным для эксплуатации в средах с высоким содержанием сероводорода. Разрушение стенки корпуса задвижки произошло в результате быстрого развития трещин, образовавшихся в металле под воздействием напряжений, превышающих предел текучести, в зоне расположения усадочных несплошностей. Наличие высоких напряжений в металле в момент, предшествовавший разрушению, подтверждалось тем, что в зоне зарождения и нестабильного роста трещин преобладал вязкий характер разрушения. Характер излома корпуса задвижки в зонах зарождения и докритического роста трещины смешанный, а в зоне лавинообразного разрушения — хрупкий с шевронным узором. Охрупчивание металла, вызванное его пониженной ударной вязкостью, способствовало лавинообразному развитию разрушения. На гболее вероятной причиной разрушения задвижки явилось, по-видимому, размораживание ее корпуса. [c.52]

Для определения влияния среды на свойства металла образцы до и после экспозиции в среде наряду с гравиметрическими измерениями могут быть подвергнуты металлографическим исследованиям и механическим испытаниям. К наиболее простым механическим испытаниям относится оценка степени охрупчивания металла методом перегиба стальных проволочных образцов на приборе НГ-1-Зм по ГОСТ 1579—80. [c.85]

В работах [77, 103—104] охрупчивание металла в процессе усталости исследовалось по изменению таких характеристик, как хрупкая прочность и критическая температура хрупкости, которые определяются при жестких условиях нагружения высокая концентрация напряжений, статическое либо удар- [c.80]

Для полной защиты потенциал должен достигнуть значения Однако столь глубокая поляризация экономически нецелесообразна, так как идущее с большой скоростью выделение водорода требует повышенных затрат электроэнергии. Кроме того, выделяющийся водород способствует охрупчиванию металла и отслоению защитных покрытий. [c.57]

В результате сталь обезуглероживается. Образующийся метан располагается преимущественно по границам зерен. Он вызывает охрупчивание металла. При содержании водорода более 12 см на 100 г металла вместо типичного для пластичных материалов вязкого разрушения наблюдается хрупкое. [c.182]

Температурная зависимость кинетики роста трещин не установлена, хотя такие измерения могут быть полезными при исследовании процессов в жидких металлах. В работе [160] установлена температурная зависимость охрупчивания металла твердым кадмием и получено значение кажущейся энергии активации 56,7 кДж/моль. В результате сделан вывод, что эта величина может служить доказательством того, что диффузия кадмия в твердом состоянии есть стадия, контролирующая скорость процесса. Однако зависимости v от К не были определены, поэтому сравнения не могут быть сделаны при одинаковых скоростях роста трещин. [c.405]

Анализ микроструктуры образцов стали, отобранных из сварных соединений труб печи пиролиза показал, что изначальная структура аустенита с небольшим содержанием карбидов хрома в процессе эксплуатации претерпевает изменения. Сначала образуется сигма-фаза на фоне растворения карбидов хрома. В дальнейшем при эксплуатации более 10000 часов наблюдается распад о-фазы с образованием мелкой сетки карбидной эвтектики и сети микротрещин, что и приводит к резкому охрупчиванию металла сварного шва. [c.21]

Напряженно-деформированное состояние коррозионномеханических трещин следует оценивать методами Механики трещин, поскольку некоторые рабочие среды способствуют охрупчиванию металла, например, серово-дородсодержащие и др. [c.273]

В процессе производства труб, монтаже и строительстве, а также при эксплуатации трубопроводов могут возникать общие и локализованные пластические деформации. Они способствуют деформационному охрупчиванию и старению металла. В связи с этим возникает опасность реализации хрупкого разрушения при наличии острого дефекта, как царапина (риска). Другим охрупчи-вающим фактором является отрицательная температура. Охрупчивание металла может происходить при одновременном действии механических напряжений и коррозионных сред, например, в сероводородосодержащихся. В условиях хрупкого или квазихрупкого разрушения разрушающие напряжения могут быть значительно меньше предела прочности и даже предела текучести. [c.294]

В кислороде, азоте или водороде при повышенных теМяера-турах. Скорость окисления на воздухе становится существенной при температурах выше 250 °С. Катодное выделение водорода на тантале приводит к охрупчиванию металла при комнатной температуре. [c.384]

Из табл. 44 следует, что значения критериев в среде NA E ближе к требованиям теории замедленной рекомбинации. Напротив, при дозировании ингибиторов в коррозионной среде величины критериев больше соответствуют расчетным значе-ниям теории замедленного разряда, то есть в данном случае катодное выделение водорода лимитирует стадия разряда. Таким образом, в присутствии ингибиторов наблюдается выгодная с точки зрения снижения скорости коррозии и наводороживания металла инверсия лимитирующей стадии катодного выделения водорода, которая способствует снижению его окклюзии и, соответственно, охрупчиванию металла. [c.300]

В аппаратостроении и трубопроводном транспорте, как правило, применяются достаточно пластичные тaJШ. Многие т )убопрово т .1, нефтепроводы и сосуды в основном работают при нормальных температурах, при которых маловероятно охрупчивание металла пша. Кроме того, большинство труб и сосудов относятся к категории тонкостенных конструкций оболочкового типа, для которых реализация хрупкого разрушения требуе г специфических условий низкая температура коррозия под напряжением и др. Поэтому важно знать напряженное состояние элементов не только при упругих, но и при упруго-пластических и больших пластических деформациях. [c.8]

Линии 1 и 2 представляют собой аппроксимирующие (модельные) прямые, характеризующие изменение временного сопрогиапения ст, и предела текучести СТт в резу.т,тате охрупчивания металла при эксплуатации оборудования. Уравнения этих. шний имеют вид [c.56]

В случае химического сродства между атомами растворенного и o нoв roгo (Ре) элементов на поздних стадиях деформационного старения происходит образование частиц выделения. Образцы подвергались ц]лифовке, полировке и травлению в ц%-ном растворе ННОз в спирте. На металлографических снимках (рис. I), снятых с этих образцов, на полосах скольжения (а они образуются в результате движения дислокации) видны образования зародышей карбидных частиц. Эти структурные изменения, как известно [2], несомненно приводят к охрупчиванию металла труб при длительной эксплуатации. [c.137]

Увеличение содержания углерода в металле приводит к изменению прочностных и пластических свойств металла за счет образования карбидов, локальному охрупчиванию металла и образованию в этих местах трещин под действием рабочих напряжений. Например, в сечении стенки труб змеевиков печей пиролиза (рисунок 1) после эксплуатации в течение около 10 тыс. часов наблюдаются три зоны, отличающиеся микроструктурой (рисунок 2) основной металл, переходная зона и науглероженная зона с трещинами, идущими от внутренней поверхности. Основной металл имеет аустенитную структуру с небольшим количеством карбидной фазы. По сравнению с ней, по мере приближения к внутренней поверхности размер зерна аустенита уменьшается и увеличивается количество карбидов науглероженная зона содержит уже около 50% карбидной фазы. [c.12]

Другим объяснением исследуемого разрушения является концепция водородного охрупчивания металла, предполагающая, что растрескивание возникает в результате наводороживания стали. При этом источником водорода может быть сероводород, содержащийся в транспортируемом продукте или продуцируемый суль-фатвосстаиавливающими бактериями в грунте [62, 224] углекислый газ, содержащийся в транспортируемом продукте токи катодной защиты при потенциалах выше регламентированных значений. Однако при КР, как отмечалось выше (см. раздел 1), отсутствуют характерные внешние проявления водородного растрескивания, такие как блистеринг и расслоение металла. Нанодороживание металла вследствие образования сероводорода при растворении неметаллических включений сульфида марганца в [c.89]

Аварийные повреждения магистральных нефтепроводов внешне характеризуются большим разнообразием (по основному металлу, по заводскому шву, по монтажным швам, в различных точках трубы и тройниковых соединений). Также различны и сроки эксплуатации до возникновения аварий от нескольких месяцев до десятка лет. Однако пояти все нарушения имеют общие признаки. Если исключить случаи явных дефектов и брака, то можно считать, что большая часть аварий происходит без видимых причин и часто при давлениях ниже рабочих. Отсутствуют пластические макродеформации по периметру трубы и у кромок в местах максимального раскрытия трещин в центральной части разрыва, а разрушения часто имеют очаговый характер. Механические свойства металла, в том числе твердость и ударная вязкость, в очаговых зонах (длиной порядка 150—250 мм) остаются прежними, и охрупчивания металла из-за потери свойств (старение, наводороживание) не происходит. Это значит, что если бы разрушение было чисто механическим и вызывалось однократной (статической) нагрузкой, то должны были бы произойти значительные пластические макродеформации, чего на самом деле нет. Такие остаточные деформации с утонением стенки трубы проходят на остальном протяжении разрыва в зоне механического дорыва косым срезом, распространяющегося в обе стороны от очага разрушения. Таким образом, четко различаются две зоны — зона зарождения (очага) разрушения и зона разрыва (рис. 97). [c.222]

Хрупкие разрушения металла подогревателя со стороны греющего пара отмечались при работе блоков на нейтрально-окислительном водном режиме [91. Змеевики и перегородки пароохладителей поврежденных ПВД были покрыты слоем легкоотслаива-ющихся продуктов коррозии (до 4 мм). Наблюдалось охрупчивание металла и его обезуглероживание в зоне повреждений, причем наименьшее количество углерода обнаружено в металле, контактирующем с паром. В нем обнаружено также повышенное содержание водорода. Основная причина этого— коррозия с водородной деполяризацией, вызванная действием пузырьков диоксида углерода, прилипаемость которых способствует упариванию [c.173]

В зависимости от свойств и термодинамического состояния системы деформируемый металл — среда снижение сопротивления усталостному разрушению металла может быть следствием проявления адсорбционного эффекта, электрохимического растворения анодных участков или охрупчивания металла вследствие наводороживания. Чаще указанные факторы действуют на металл комплексно и их трудно разделить. Однако, если превалирующее действие оказывает адсорбционный фактор, то процесс разрушения металла при одновременном действии на него циклических напряжений и рабочей среды принято называть адсорбционной усталостью, еспм снижение сопротивления усталости связано с наводоро-живанием металла — водородной усталостью, а если проявляется чисто электрохимический фактор — коррозионной усталостью. Обычно под коррозионной /сталостью подразумевают процесс усталостного разрушения металла в присутствии коррозионной среды вообще. [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология