Коррозионная усталость определение

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]

Коррозионная усталость проявляется в разнообразных водных средах, в отличие от коррозионного растрескивания, вызываемого определенными, специфичными для каждого металла ионами. Под действием коррозионной усталости происходит разрушение стали в пресной и морской воде, в конденсатах продуктов сгорания, в других распространенных химических средах при этом чем выше скорость общей коррозии, тем быстрее металл разрушается вследствие коррозионной усталости. [c.157]

За условный предел коррозионной усталости принимают максимальное механи--ческое напряжение, при котором еще не происходит разрушения после одновременного воздействия заданного числа циклов (чаще всего 10 ) переменной нагрузки в определенных коррозионных условиях. Необходимо отметить, что между стойкостью к коррозионной усталости и прочностью на растяжение прямой зависимости нет. Сталь с наиболее высоким пределом прочности (970 МПа) имеет предел коррозионной усталости ниже, чем нержавеющая сталь (95 и 210 МПа) (табл. 6). [c.17]

Ряд металлов, например сталь, не подвергается чисто усталостному разрушению независимо от числа изменений нагрузки, если последняя поддерживается ниже определенного уровня — предела усталости (см. рис. 40). Однако четкого предела коррозионной усталости, по-видимому, нет. [c.37]

Коррозия с кислородной деполяризацией наблюдается при контакте стальных конструкций с водой, нейтральными растворами солей, а также в атмосфере. Коррозия с кислородной деполяризацией широко распространена и в определенной степени обусловливает процесс зарождения и развития трещин при коррозионной усталости и растрескивании. При подкислении среды, т.,е. при снижении pH, процесс идет частично уже с водородной деполяризацией в достаточно кислых средах коррозия протекает практически полностью в условиях водородной деполяризации [c.33]

Сопротивление сталей коррозионной усталости можно также повысить, создавая на их поверхности белый слой , возникающий при определенных режимах механической обработки в результате вторичной поверхности [4, 71]. [c.125]

В ЭТОЙ главе дан обзор современного состояния знаний в области коррозионной ползучести и разрушения материалов. Понимание этих процессов основано главным образом на обобщении результатов многочисленных исследований коррозионной ползучести, не содержащих, как правило, систематического параметрического анализа. Определенная информация получена также в смежных областях, например при исследовании коррозионной усталости и прочностных свойств плакированных металлов при комнатной температуре. К числу основных результатов следует отнести выводы об упрочняющем воздействии поверхностных оксидов (окалин) и об ухудшении параметров ползучести и разрушения в горячих агрессивных средах вследствие разрушения поверхностной окалины и химического воздействия на металл. [c.46]

Это процесс постепенного накопления повреждений материала под воздействием переменных напряжений и коррозионно-активных сред, приводящий к изменению свойств, образованию коррозионно-усталостных трещин, их развитию и разрушению изделия. Этому виду разрушения в определенных условиях могут быть подвержены все конструкционные материалы на основе железа, алюминия, титана, меди и других металлов. Опасность коррозионно-усталостного разрушения заключается в том, что оно протекает практически в любых коррозионных средах, включая такие относительно слабые среды, как влажный воздух и газы, спирты, влажные машинные масла, не говоря уже о водных растворах солей и кислот, в которых происходит резкое, иногда катастрофическое снижение предела выносливости металлов. Поэтому коррозионная усталость металлов и сплавов наблюдается во всех отраслях техники, но наиболее она распространена в химической, энергетической, нефтегазодобывающей, горнорудной промышленности, в транспортной технике. Коррозионно-усталостному разрушению подвергаются стальные канаты, элементы бурильной колонны, лопатки компрессоров и турбин, трубопроводы, гребные винты и валы, корпуса кораблей, обшивки самолетов, детали насосов, рессоры, пружины, крепежные элементы, металлические инженерные сооружения и пр. Потеря гребного винта современным крупнотоннажным судном в открытом океане приносит убытки, исчисляемые миллионами рублей. [c.11]

Традиционные методы изучения коррозионной усталости металлов базируются на определении числа нагружений или времени до разрушения циклически дефор-мируемых в коррозионной среде образцов при заданной амплитуде переменных напряжений или деформаций и построении кривых усталости в полулогарифмических или двойных логарифмических координатах. Такой подход хотя и дает ценную информацию о долговечности изделий, однако не позволяет более глубоко проанализировать стадийность разрушения. Поэтому в последние годы интенсивно ведут поиск новых кинетических подходов к оценке коррозионно-усталостного разрушения конструкционных материалов, которые базируются на законах механики разрушения, физики твердого тела, физики металлов, электрохимии и других фундаментальных наук. Рассмотрим кратко эти подходы. [c.38]

ИЗУЧЕНИЕ КОРРОЗИОННОЙ УСТАЛОСТИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ НЕУПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ МЕТАЛЛА [c.39]

Коррозионной усталости в определенных условиях подвержены практически все конструкционные сплавы на основе железа, алюминия, магния, меди, никеля, титана и других металлов. Интенсивность влияния коррозионной среды на сопротивление усталости определяется ее агрессивностью, структурным состоянием металла, его дефектностью, состоянием поверхности изделий, их геометрией и условиями нагружения. Наиболее полно изучена коррозионная усталость углеродистых и легированных сталей и значительно меньше — сплавов титана, алюминия и других металлов. [c.49]

При испытании специальных плавок сталей [113] установлено (табл. 7), что легирование стали хромом, никелем, марганцем, кремнием до 5 % не повышает сопротивления коррозионной усталости отожженной среднеуглеродистой стали. При введении 1-2 % каждого из легирующих элементов условный предел выносливости, как правило, уменьшается с 80 до 30—50 МПа. При увеличении содержания указанных легирующих элементов до 5 % существенно повышается предел выносливости в воздухе и практически не меняется условный предел коррозионной выносливости среднеуглеродистой стали, что ставит под сомнение эффективность применения легированных сталей для изготовления изделий, работающих в условиях коррозионной усталости без дополнительной защиты. Определенной взаимосвязи между временным сопротивлением, пределами выносливости и коррозионной выносливости не обнаружено. [c.53]

Определение числа циклов изменения напряжений до разрушения образца (при испытаниях на коррозионную усталость). [c.59]

Кривая зависимости условного предела выносливости (при базе 20 млн. циклов) от плотности катодного тока приведена на фиг. 21. Как видно из диаграммы, увеличение в определенных пределах (участок кривой АБ) плотности катодного тока Ок, приводящее к снижению интенсивности анодного процесса при коррозионной усталости, вызывает повышение условного предела выносливости При оптимальном значении плотности тока (для исследуемых условий [c.59]

Представление о том, что при коррозионной усталости не существует действительного предела коррозионной усталости — верно. Однако, учитывая малую скорость понижения выносливости у некоторых сортов стали, после значительного числа циклов нагружения, целесообразно определять предел коррозионной усталости при достаточно большом числе циклов нагружений, который в инженерных расчетах может заменить действительный предел выносливости. При этом необходимо указывать число циклов, свойства и состояние среды, характеристику напряженного состояния и частоту нагружения, при которых был определен предел выносливости. [c.107]

Стандарт устанавливает основные показатели коррозии и коррозионной стойкости (химического сопротивления) металлов и сплавов при сплошной, питтинг овой, межкристаллитной, расслаивающей коррозии, коррозии пятнами, коррозионном растрескивании коррозионной усталости и методы их определения [c.638]

Определение показателей коррозионной усталости. Критическое динамическое напряжение Оц определяют путем приложения к образцам заданных динамических напряжений определенного количества циклов. [c.656]

В первой статье сборника рассматривается целесообразность использования понятия контролирующего фактора для характеристики механизма защитного действия и систематизации различных видов антикоррозионной защиты. Остальные работы сборника посвящены конкретным вопросам экспериментального исследования процессов коррозии и защиты металлических систем. В сборнике нашли отражение такие важные разделы, как исследование газовой коррозии при термообработке сплавов, коррозии и защиты металлов при травлении в кислотах, кислотостойкости металлов при повышенных температурах, коррозии нового металлического конструкционного материала — титана, его сплавов, сплавов ниобия с танталом и новые исследования по межкристаллитной коррозии нержавеющих сталей. В сборнике помещены последние работы по исследованию коррозионной усталости сталей и по коррозии и защите в некоторых производствах химической промышленности. Цель сборника — на основе современных методов исследования и имеющихся научных достижений указать некоторые новые пути и дать вполне определенные рекомендации нашей промышленности по борьбе с коррозионным разрушением. [c.3]

Для многих металлов присутствие агрессивной среды в сочетании с циклическими нагрузками приводит к разрушению вследствие коррозионной усталости при уровнях напряжений, значительно меньших обычного предела выносливости. В определенных условиях титан также подвержен этому, но хорошая общая коррозионная стойкость все же делает такие случаи сравнительно редкими. Например, предел выносливости титана, смоченного морской водой, очень близок к значению, полученному на воздухе [29]. Неудивительно, что изготовленные из титана пружины и крышки клапанов газовых компрессоров служат дольше, чем такие же изделия из обычных легированных сталей. [c.193]

Несмотря на то что определенные компоненты газообразных сред также могут оказывать коррозионное воздействие на металлы, термин коррозионная усталость применяют или для жидких сред, или при разбрызгивании этих сред, особенно часто водных растворов, электролитов. На основе этого и рассматривается механизм коррозионной усталости. [c.286]

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]

Для определения специфики проявления КР проводились исследования свойств металла очаговых зон в лаборатории с целью изучения расположения трещин и их топографии в очагах разрушения, чувствительности металла к КР по периметру трубы, наличия сопутствующих коррозионных процессов, физико-механических и электрохимических свойств металла, включая зоны, непосредственно примыкающие к трещинам. При этом проводилось сравнение с проявлениями известных механизмов отказов трубопроводов, таких как коррозионная усталость, сульфидное растрескивание и других видов. В результате анализа было выявлено, что КР имело место на трубах производства Челябинского, Харцызского и Волжского трубопрокатных заводов. Кроме того, КР были подвержены трубы, поставляемые по импорту фирмами Германии, Японии, Франции, а также отечественные трубы, изготовленные из импортных сталей. Отказы возникали на катодно-защищенных магистральных газопроводах, сформированных из прямошовных и спиралешовных труб диаметром 1020- [c.6]

Наибольшее признание получила электрохимическая (механо-электрохимическая) и адсорбционно-электрохимическая теории коррозионной усталости. Электрохимическая теория, впервые предложенная Эвансом [76] и дополненная и развитая советскими учеными [9, 56, 58], позволяет в определенной степени дать представление о механизме коррозионно-усталостного разрушения металлов. [c.81]

Электрохимическая защита. Защита наложением катодного тока от внешнего источника или с помощью протекторов чрезвычайно эффективно при коррозионной усталости. При этом коррозионно-усталостная прочность металлов может не только полностью восстанавливаться до усталостной прочности в воздухе, но и стать несколько выше, так как будет ликвидировано также влияние атмосферной коррозии на усталостную прочность [37 J. Такая степень защиты наблюдается как для материалов, не чувствительных к водородной усталости, так и при определенных потенциалах для остальных сплавов. При сопутствующих электрохимической защите процессах, снижающих уста-лос1ную прочность, возможна как полная защита, так и частичек [c.84]

Однако даже априорный анализ скачкообразного механизма развития трещин приводит к мысли, что и на данном этапе первопричиной разупрочняющего воздействия среды является корро-зионнь1Й процесс Действительно, водородное охрупчивание и коррозионное подрастание трещины взаимосвязаны, так как анодный процесс (локальная коррозия) и катодный процесс (восстановление водорода) — это сопряженные реакции. Без анодного процесса окисления металла восст1аиовление водорода на металле невозможно, так как при этом поставляются электроны, необходимые для восстановления водорода. Кроме того, гидролиз в трещине продуктов коррозии обусловливает подкисление среды, т. е. появление ионоВ водорода, которые, пройдя стадию восстановления на поверхности металла, абсорбируются металлом. Если трещины коррозионного растрескивания определенную часть своего пути развиваются скачкообразно, то для коррозионной усталости превалирует скачкообразный механизм развития треищн. [c.71]

Опыты А. В. Карлашова [91] проведены с целью определения масштабного фактора при адсорбционной и коррозионной усталости стали. [c.89]

Кривые коррозионной усталости, построенные по офаниченному количеству образцов фафическим интерполированием экспериментальнь1Х данных или способом наименьших квадратов, ввлнютсв в определенной мере субъективными. [c.35]

Как показано выше (см. рис. 23, 27, 31 и 34), величина и характер изменения электродного потенциала в процессе коррозионной усталости железа, сталей, алюминиевых и титановых сплавов, а также изменение токов коррозии существенно зависят от амплитуды циклических напря-х(ений и отражают определенным образом состояние приповерхностного слоя испытываемого объекта. Так как электрохимические характеристики металла чувствительны к состоянию его поверхности, электрохимический анализ можно эффективно использовать для изучения начальной стадии коррозионно-механического разрушения металлов. [c.85]

В атмосферных условиях и в условиях повышения влажности ненагру-женные детали из мартенситных нержавеющих сталей не подвергаются заметной коррозии. Однако исследования коррозионной стойкости при повышенных температурах (образцы нагревали до 250 или 350°С, окунали в 3 %-ный раствор МаС1 и переносили во влажную камеру, где при 50°С выдерживали 22 ч. Затем цикл повторялся. База испытаний составляла 30 суточных циклов) с периодическим смачиванием 3 %-ным раствором МаС1 показали, что эти стали подвержены точечной коррозии. Общим иеж-ду исследованием выносливости сталей при повышенных температурах и периодическом их смачивании коррозионной средой, определением коррозионной стойкости без приложения к образцам внешних нагрузок при повышенных температурах и периодическом смачивании является то, что в обоих случаях металл поверхностных слоев образцов подвержен усталости вследствие резко циклического изменения температуры с большим градиентом. Определение коррозионной стойкости сталей при периодическом смачивании коррозионной средой может дать качественную картину влияния химического состава и структуры стали на ее коррозионно-механическую стойкость при повышенных температурах. [c.109]

Нами [65] исследовано влияние концентрации Na l и сероводорода на общую коррозию и коррозионную усталость нормализованной стали 45. Известно, что скорость коррозии стали в растворах соли зависит от характера аниона. Выше (см. I—2) мы указывали, что в большинстве случаев при увеличении до определенного предела концентрации соли в растворах (до 0,1—0,2 н), наблюдается увеличение скорости общей коррозии, которая, однако, при дальнейшем увеличении концентрации начинает понижаться. Это объясняется тем, что увеличение концентрации соли до определенного предела способству-114 [c.114]

В отличие от мехагической, для коррозионной усталости отсутствует горизонтальный участок на кривой напряжение а — число циклов М, поэтому определяется только условный предел коррозионной выносливости на определенной базе а . [c.42]

Возможно, что циклическая водородная усталость также сопровождается адсорбционно-усталостными явлениями, особенно в средах, содержащих полярные органические кислоты, однако этот вопрос еще сов.ершенно не исследован экспериментально. Р. И. Крипякевич, Ю. И. Бабей и Г. В. Карпенко [425] провели специальные эксперименты, направленные на выяснение роли катодной и анодной поляризации стального образца в-соотношении между его коррозионной и водородной усталостью. Исследование условий перехода от разрушения образца по механизму коррозионной усталости к проявлению водородной усталости представляет как теоретический интерес (изучение процесса усталостного разрушения металла), так и большое практическое значение (определение оптимальных условий катодной защиты стали). [c.158]

В задание входит (по указанию преподавателя) определение сопротивления коррозионной усталости канатной проволоки или в трех коррозионных средах (дистиллированной воде, 3%-ном Na l и 3%-ной H2SO4) при одной нагрузке, или в одной среде при трех нагрузках, или исследование влияния на сопротивление коррозионной усталости других факторов (температуры, pH, химического состава, суммарного обжатия проволоки и др.). Во всех случаях испытывают по три проволочных образца на каждое определение. [c.139]