Разрушение, виды внутри металла

Наибольший вред приносит электрохимическая коррозия. Электрохимической коррозией называется разрушение металла в среде электролита с возникновением внутри системы электрического тока. В этом случае наряду с химическими процессами (отдача электронов) протекают и электрические (перенос электронов от одного участка к другому). В качестве примера электрохимической коррозии рассмотрим коррозию железа в контакте с медью в растворе соляной кислоты. При таком контакте возникает гальванический элемент (рис. 87) (—)Fe H l u(+). Более активный металл — железо — окисляется, посылая электроны атомам меди, и переходит в раствор в виде ионов Fe +, а ионы водорода разряжаются восстанавливаются) на меди 2Н++2е-=Нг. [c.178]

Электрохимическая коррозия. Электрохимической коррозией называют процесс разрушения металла в среде различных электролитов, сопровождающийся возникновением внутри системы электрического тока. Этот вид коррозии наиболее распространен. [c.224]

В качестве защитных добавок, предохраняющих металлические поверхности от коррозии (ингибиторы коррозии, пассиваторы металла), применяют фосфаты, нитриты, бораты, хроматы, органические амины. Наибольшее распространение имеют углекислый натрий, нитрит натрия в слабощелочной среде, тринатрийфосфат, триэтаноламин, силикаты натрия и калия (жидкое стекло). Бихромат калия или натрия (хромпик) применяется крайне ограниченно по условиям охраны труда. Типичный концентрат ингибитора ржавления для водных растворов, изготовляемый за рубежом для растворения в местах применения, содержит 20—30% нитрита натрия, 5—20% триэтанола-мина остальное количество составляет вода. Применяют его в концентрации 1—2%. Иногда дополнительно вводят гликоли. Нитрит натрия не оказывает отрицательного воздействия на кожный покров, но опасен при вдыхании во внутрь [13]. Жидкости, в состав которых входит триэтаноламин, могут вызвать разрушение изоляции по истечении 6 месяцев в случае их проникновения в электропривод даже в виде тумана. [c.28]

Подповерхностная коррозия (рис. 1, г-Ш) также является местным разрушением, но характер ее отличается от рассмотренных видов местной коррозии. 1ри подповерхностной коррозии разрушение начинается на поверхности металла распространяется в дальнейшем преимущественно под поверхностью металла аким образом, продукты коррозии сосредоточиваются внутри металла. По этим [c.29]

Как уже было указано, характерной особенностью межкристаллитной коррозии является то, что разрушение металла распространяется по границам кристаллитов, продукты коррозии остаются внутри металла, а агрессивная среда проникает в глубь металла. Часто этот вид коррозии не изменяет внешнего вида металлической конструкции, подвергшейся межкристаллитному разрушению. Межкристаллитная коррозия так же, как и коррозионное растрескивание, является наиболее опасной формой разрушения, так как она сопровождается резким падением прочности металла или сплава. [c.152]

Коррозия является переходом металла в любые химические соединения, которые возникают па границе раздела металл—пленка и выделение которых означает появление новой фазы. Для образования этой новой фазы, возникающей на границе раздела металл—плепка, нужно совершить активационную работу, которая будет соответствовать энергии отрыва нленки от поверхности металла. Это явление совершенно аналогично любому процессу образования повой фазы внутри твердого тела (например, возникновение пузырей газа внутри металлов и т. д.), и хорошо известно, что такие процессы идут с большими теплотами активации. В случае, если процесс выделения этих веществ в виде новой фазы протекает с большими теплотами активации, могут возникать значительные пересыщения образовавшиеся окислы могут растворяться в веществе нленки, образуя растворы с громадными степенями пересыщения. И действительно — нри испытании покрытий, обладающих большой диффузионной проницаемостью, хорошо набухающих в воде (желатина и поливиниловый снирт), оказалось, что окись железа образуется не на поверхности металла, а на наружной поверхности пленок, вплоть до образования обильного осадка гидроокиси железа в растворе без какого-либо разрушения защитных нленок. Это показывает, что па границе поверхности металл—пленка нет условий для образования новой фазы вследствие высокой адгезионной способности этих пленок, а образующиеся окислы растворяются в веществе нленки и, диффундируя через нее, выделяются там, где образование новой фазы происходит без каких-либо затруднений, т. е. на границе раздела защитной нленки с раствором. [c.317]

Одним из важных условий успешной эксплуатации химической аппаратуры является хорошее обтекание отдельных элементов. При ламинарном потоке электролит не вызывает разрушения защитных пленок на металлах, как это наблюдается при механическом воздействии турбулентного потока. При этом исключаются также кавитационные явления, коррозия в углах, застойных местах и облегчается чистка аппарата от отложений, способствующих развитию щелевой и питтинговой коррозии. В связи с этим при штамповке сложных аппаратов следует избегать резких переходов, трубопроводы не должны иметь резких изгибов и сужений, узких клапанов, стыковых соединений. Недопустимы полости, в которых могут скопляться продукты коррозии, твердые осадки и грязь. Днища и сливные отверстия должны исключать возможность скопления осадков на поверхности металла. Для этого необходимо предусмотреть хорошую завальцовку труб, не допускать выступающих частей внутри аппарата, вывод жидкостей предусмотреть в самых низких точках рабочих зон аппарата. Некоторые виды неудачных (рис. 240, а) и удачных (рис. 240, б) конструкций элементов, иллюстрирующие высказанные выше соображения, представлены на рис. 240. [c.431]

Межкристаллитная коррозия, возникающая по границам кристаллитов — зерен, составляющих металл, нарушает между ними связь. Это вызывает снижение механической прочности материала. Особенностью коррозийного разрушения этого вида является то, что коррозия распространяется глубоко внутрь металла, не изменяя внешнего вида металлической конструкции. Разрушение конструкции происходит внезапно в результате резкого падения прочности металла или сплава. Межкристаллитная коррозия чаще всего поражает конструкции, изготовленные из нержавеющей стали и алюминиевых сплавов. [c.47]

Атомарный водород, образовавшийся на первой стадии катодной реакции, может непосредственно на месте образования частично превратиться в молекулярный водород и выделиться в виде газообразного, однако некоторая его часть может раствориться в металле если его концентрация становится достаточной, этот атомарный водород может диффундировать вглубь, а рекомбинация в молекулы произойдет в маленьких порах внутри металла при этом может создаться высокое давление. Пока единого мнения о том, насколько значительна роль внутреннего давления водорода в разрушении, вызываемом концентрированной щелочью, нет возможно, в дальнейшей работе выяснится, что его роль в котельных разрушениях больше, чем непосредственное коррозионное разъедание металла по границам зерен. [c.418]

Масштабы разрушений тесно связаны с характеристиками механической прочности изделий, и поэтому требуется незамедлительное решение о мерах по предотвраш ению опасности коррозии, которое должно вызвать пристальное внимание конструкторов, проектантов и всего коллектива сотрудников, занимающегося проблемами защиты от коррозии. Более того, проблемы, вызываемые указанными выше видами коррозии, усугубляются невозможностью их своевременного распознания и предотвращения, так как незаметно развивающееся разрушение происходит главным образом внутри металла или на скрытых поверхностях, в связи с чем фактически единственным эффективным средством защиты является проведение соответствующих мероприятий на стадии проектирования с целью предотвращения разрушений. [c.201]

Своеобразие работы сосуда заключается в том, что момент достижения максимального усилия АГ,, разрывающего стенку сосуда, не совпадает с моментом достижения максимума давления Р внутри сосуда. Результаты анализа соотношений АГ, и Р для различных случаев нагружения листового металла из работы [131] представлены в виде табл.7.2.1. Максимальное давление внутри сосуда достигается раньше, то есть при меньших истинных деформациях и напряжениях, чем наступает пластическая неустойчивость, соответствующая максимуму усилия, приложенного в направлении наибольшего главного напряжения. Поэтому для цилиндрического сосуда, нагруженного внутренним давлением, величины истинного напряжения о, — 1 А п" / /У ) и равномерной деформации ) и / 2, соответствующие достижению максимального давления, являются предельными, так как их превышение предопределяет возможность самопроизвольного развития деформаций за счет накопленной упругой энергии и может сопровождаться разрушением. [c.200]

Механизм водородной коррозии можно представить в следующем виде. В структуре металлов имеются полости, раковины, трещины и другие дефекты. Протоны водорода в таких дефектных структурах могут приобретать электроны и образовывать атомы, а затем молекулы водорода. Эте приводит к росту размеров водородных включений и они с огромной силой распирают, а затем и разрушают металл, начиная с места дефекта в его структуре. Механизм разрушения можно представить и таким образом в результате диссоциации молекулярного водорода, которая происходит в силу ряда причин, связанных с обработкой или условиями работы металла в тех или иных водородсодержащих или водородвыделяющих средах, образуется атомный водород. Попадая на поверхность металла, он начинает диффундировать во внутрь, в его полости. Здесь образуется газовая фаза водорода, давление которой может достигать нескольких тысяч мегапаскалей. Это давление внутри полостей металла создает напряжение, превышающее предел текучести металла. При этом мелкие полости в металле увеличиваются и соединяются друг с другом. Крупные полости ослабляют структуру металла, что может привести к разрушению металла, находящегося под нагрузкой. [c.499]

Наиболее опасной является межкристаллитная коррозия, при которой разрушение сосредоточено по границам зерен металла. Такая коррозия часто не вызывает изменения внешнего вида металла и разрушение детали может наступить неожиданно. Металл, подвергшийся межкристаллитной коррозии,не имеет металлического звука при простукивании, дает трещины и ломается при незначительных усилиях. Наиболее уязвима для межкристаллитной коррозии зона трубопроводов, расположенная по обеим сторонам сварного шва, так называемая зона влияния сварки. Межкристаллитной коррозии подвержены стали типа 18-8, при которой очаг разрушения может быть скрыт под поверхностью металла, т. е. продукты коррозии бывают сосредоточены внутри некоторых областей металла. Коррозии такого вида часто подвергаются алюминиевые сплавы. [c.169]

Разрушение армко-железа вызывается интенсивным развитием сдвиговых процессов внутри ферритного зерна. Зерна разрушаются быстро, и процесс гидроэрозии прогрессирует преимущественно в глубь металла. Во многих случаях разрушение феррита начинается с границ зерен. При этом разрушаются участки, расположенные около границ. В этих случаях зерна долго сохраняются, образуя так называемые островки , состоящие из нескольких ферритных зерен, вокруг которых возникают и развиваются трещины. Затем эти островки под действием ударов воды выкалываются в виде целых групп зерен. Подобные явления свидетельствуют о том, что зерна феррита имеют различную прочность по-разному ориентированы к направлению действия нагрузки. [c.124]

Образование трещин в металле в местах соединений элементов паровых котлов является весьма распространенным и опасным видом разрушений, встречающимся на теплосиловых станциях. Так называемая щелочная или каустическая хрупкость котельного металла проявляется в виде трещин на концах кипятильных и экранных труб и в теле барабана. Разрушения возникают главным образом в напряженных зонах заклепочных швов и в местах развальцовки труб в результате взаимодействия металла с котельной водой. Трещины имеют смешанный характер — межкристаллитный и внутри-кристаллитный, причем внутрикристаллитные трещины видимы на глаз. В зоне возникновения трещин деформация металла отсутствует, вследствие чего такие разрушения носят названия хрупкие разрушения . Высокие механические напряжения обязательны для развития разрушения этого вида. [c.151]

Адсорбирующиеся ПАВ влияют на деформацию и разрушение твердых тел (эффект Ребиндера), прежде всего в местах поверхностных дефектов структуры. В результате проникновения ПАВ через эти дефекты внутрь деформируемого тела изменяется его поверхностная энергия, что является термодинамически неизбежным явлением. Характерная особенность - быстрота проявления, это универсальное и первичное проявление влияния среды на прочность и деформируемость металлов, оно предшествует всем другим видам влияния среды, может быть решающим в охрупчивании или пластифицировании. Макси- [c.7]

Вторая группа коррозии имеет следующие особенности равномерная коррозия относительно меньше сказывается на механической прочности конструкции. Характер неравномерной (местной) коррозии виден на рисунке этот вид коррозии возникает на участке металла с неоднородной поверхностью, неравномерной обработкой. При подповерхностной коррозии разрушение, так же как и продукты коррозии, сосредоточиваются внутри металла, что вызывает его вспу- [c.56]

Избирательная коррозия — обусловлена разрушением одного из компонентов или одной из фаз гетерогенного сплава. К избирательной коррозии можно отнести межкристаллитную коррозию, при которой разрушение идет по границам зерен кристаллов. В некоторых случаях разрушение может распространяться внутрь металла, приводя к значительному снижению прочности образца. Этот вид коррозии наиболее опасный, так как трудно контролируемый, и называется транскристал-литной (внутрикристаллической) коррозией. [c.264]

Коррозией металлов называется их разрушение под воздействием химических реакций или электрохимических процессов. В качестве примеров коррозии можно привести обычное ржавление труб, уложенных на поверхности земли, в каналах или внутри помещений. Разрушение металла начинается с поверх-аости и в зависимости от различных факторов быстро или медленно проникает вглубь. Коррозионное разрушение сопровождается изменением внешнего вида поверхности металла. [c.63]

Исходя из механизма усталостного разрушения, назначением противопиттинговых добавок является создание прочных слоев, экранирующих поверхности трения от молекулярных взаимодействий сохранение их в условиях интенсивных термических влияний и сдвигающих усилий локализация в этих слоях сдвигающих напряжений, с тем чтобы до поверхности металла они доходили в ослабленном виде, и реализация основных пластических деформаций внутри этих слоев. Наличие промежуточного слоя, заполняющего микронеровности поверхности, перераспределяет контактные давления на большие площади и снижаем теплообразование. [c.303]

Кольцевая коррозия пропсходцт несколькими сантиметрами выше и ниже высаженных концов труб и проявляется в виде кольца внутри трубы. Разрушение в этом месте может быть или равномерное или же в виде глубоких питтингов. Обычно причину этого разрушения усматривают в процессе высадки, когда конец трубы нагревается при этом зернистая структура металла становится отличной от структуры остальной части трубы. Получившаяся переходная зона приводит к образованию разности потенциалов, что и является причиной гальванической коррозии. [c.194]

Нержавеющая сталь, особая (ОЭЯ1Т), с содержанием 18%Сг и 10—12% N1 при этих условиях не может работать. За 2 /з года работы при 750° (с перегревом до 780°) внутри трубы и при температурах 870—900° вне трубы нержавеющая сталь указанного состава подвергается значительному разрушению. Сера из газообразного топлива взаимодействует с никелем, входящим в у-твердый раствор сплава. При этом образуется химическое соединение N1382, которое с никелем дает легкоплавкую эвтектику с т. пл. 625°. Металл в месте образования эвтектик начинает плавиться, в результате этого с течением времени на поверхности трубы образуются выемки в виде кратеров, число которых увеличивается. Максимальный диаметр кратеров доходит до 50 мм. На рис. 5 приведена фотография поверхности трубы, показывающая образование большого числа кратеров внутренняя поверхность дна этих кратеров в связи с выплавлением металла ровная, гладкая. В местах образования кратеров трубы прогорают. [c.321]

Неблагоприятное воздействие на привод оказывает кавитация. ( ч 7 Гидродинамическая кавитация возникает при местном уменьше- нии давления ниже критического значения вследствие больших местных скоростей в потоке жидкости и заключается в нарушении сплошности внутри жидкости, т. е. образовании кавитационных пузырьков. При движении в переменном поле давления пузырьки лопаются и возникают высокочастотные удары частиц жидкости на поверхности металла, которые вызывают разупрочнение, сопровождающееся возникновением очагов разрушения в виде каверн, трещин и выкрашивания. [c.17]

Ртутные лампы имеют определенные преимущества перед лампами, содержащими пары других металлов. Для свечения этих паров требуется очень высокая температура, так как в колбе лампы при низких те.мпературах содержится очень мало паров металлов и их недостаточно для образования световой дуги. Высокая температура внутри лампы вызывает порчу оболочки колбы, и срок эксплуатации таких ламп невелик. Однако и ртутно-кварцевые лампы высокого давления (лампы типа ПРК-2, ПРК-7 и др.) подвергаются старению, происходящему при разрушении материала электродов и отложения его в виде тончайшей пылевой пленки на внутренних стенках лампы. Кроме этого, пары ртути в некоторой степени влияют на кварц. Независимо от этого кварц постепенно расстекловывается и делается хрупким и менее прозрачным. В результате заметно ослабляется излучение лампы. Изменения главным образом происходят в иаибо.тее активной, ультрафио.тетовой, части спектра. Так, по данным Зейт- [c.61]

Многие трудности обязаны необходимости преждевременного рассмотрения.,понятий химических элементов или видов атомов. При этом безразлично, исходить ли из Оа, N2 в воздухе, чистых металлов, алмаза, или графита, или кристаллов серы, — речь будет всегда фактически итти об объединениях частиц, причем как раз таких, в которых силы связи трудно интерпретировать. При этом не подчеркивается, что свойства названных молекул или кристаллических тел зависят не только от свойств атомов, но и от соотношений внутри объединений. Благодаря этому впоследствии очень трудно изживаются такие ассоциации, как атом серы — желтый кристалл серы, металлообразующий атом и металлический характер. Между тем как раз на примере алмаза и графита легко показать, как два тела с аналитически простым составом, т. е. состоящие из одинаковых атомов, обладают совершенно различными свойствами. Эти различия обязаны неодинаковому характеру зависимостей внутри объединений, так как при разрушении этих зависимостей (например, при сжигании) образуются одинаковые продукты. [c.197]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология