Растрескивание под напряжением

Различие механических свойств металла основного и плакирующего слоев при пластической деформации могут явиться причиной образования зон с различными внутренними напряжениями, которые могут вызвать на готовой детали появление различных дефектов (например, выпучин, гофр, складок, расслоений), а также могут служить причиной снижения коррозионной стойкости металла (например, вследствие коррозионного растрескивания под напряжением). [c.42]

Примером коррозионного растрескивания под напряжением может служить каустическая хрупкость стали в щелочных растворах. Опыт показал, что для возникновения каустической хрупкости необходимо совместное действие концентрированных щелочных растворов при повышенной температуре и высоких внутренних растягивающих напряжений. На рис. 52 показана область склонности углеродистой и малоуглеродистой сталей к рас- [c.89]

Наблюдается коррозионное растрескивание под напряжением [c.822]

Коррозионное растрескивание под напряжением и водородное рас [c.9]

Коррозионное растрескивание под напряжением. [c.9]

Межкристаллитная коррозия и коррозионное растрескивание под напряжением. ...............................376 [c.10]

Успехи, достигнутые в коррозионной науке и технике машиностроения с момента выхода первого издания, требуют обновления большинства глав настояш,ей книги. Детально рассмотрены введенное недавно понятие критического потенциала питтингообразования и его применение на практике. Соответствующее место отводится также критическому потенциалу коррозионного растрескивания под напряжением и более подробному обзору различных подходов к изучению механизма этого вида коррозии. Раздел по коррозионной усталости написан о учетом новых данных и их интерпретации. В главу по пассивности включены результаты новых интересных экспериментов, проведенных в ряде лабораторий. Освещение вопросов межкристаллитной коррозии несенсибилизированных нержавеющих сталей и сплавов представляет интерес для ядерной энергетики. Книга включает лишь краткое описание диаграмм Пурбе в связи с тем, что подробный атлас таких диаграмм был опубликован профессором Пурбе в 1966 г. [c.13]

Ввиду особой важности явления глава Влияние механических напряжений дополнена новым разделом по механике разрушения. Детально рассмотрено понятие критического потенциала коррозионного растрескивания под напряжением. [c.14]

Если металл при постоянном растягивающем напряжении в специфической коррозионной среде растрескивается сразу после нагружения или спустя определенное время, это разрушение называется коррозионным растрескиванием под напряжением (КРН). Такое определение приложимо и к растрескиванию, вызываемому абсорбцией водорода, выделяющегося в процессе коррозионной реакции. Различие между этими двумя типами растрескивания обсуждается в гл. 7. [c.29]

Почти все конструкционные металлы (например, углеродистые и низколегированные стали, латунь, нержавеющие стали, дюраль, магниевые, титановые и никелевые сплавы и многие другие) подвержены в определенных условиях КРН. К счастью, число химических сред, вызывающих подобные разрушения, ограничено, а требуемый для растрескивания уровень напряжений достаточно высок и нечасто достигается на практике. Накопив знания об условиях возникновения опасности коррозионного растрескивания (воздействие специфических сред, уровень допустимых напряжений), в дальнейшем при проектировании конструкций удастся исключить возможность коррозионного растрескивания под напряжением. К сожалению, не все металлические конструкции, испытывающие большие напряжения, проектируются сейчас о учетом возможности растрескивания. [c.29]

Высокое содержание азота в бессемеровской стали сообщает ей большую склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением в горячих щелочных или нитратных растворах по сравнению с мартеновской сталью. Поэтому для изготовления паровых котлов обычно применяют мартеновскую сталь. [c.123]

КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ ЖЕЛЕЗА И СТАЛИ [c.132]

Когда листовая сталь испытывает воздействие растягивающих напряжений, близких к пределу упругости, и при этом соприкасается с горячим концентрированным раствором щелочи или нитратов , в ней происходит растрескивание по межкристаллит-ным границам. Это явление называется коррозионным, растрескиванием под напряжением (КРН). Механизм его резко отличен от описываемого в разделе 7.1. Требуемое напряжение может быть как остаточным, так и приложенным сжатие не вызывает [c.132]

МЕХАНИЗМ КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ СТАЛИ И ДРУГИХ МЕТАЛЛОВ [c.136]

Некоторые специфические среды, вызывающие коррозионное растрескивание под напряжением [c.137]

ИНИЦИИРОВАНИЕ КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ под НАПРЯЖЕНИЕМ И КРИТИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ [c.142]

Рис. 7.6. Влияние прилаженного потенциала на коррозионное растрескивание под напряжением малоуглеродистой стали в растворе (N1-14)2003 (170 г/л) при 70 °С [39]

Во всех этих случаях растрескивание вызывают атомы водорода, проникающие внутрь металла либо в результате коррозионной реакции, либо при катодной поляризации [52]. Сталь, содержащая водород в междоузлиях кристаллической решетки, не всегда разрушается. Она почти всегда теряет пластичность (водородное охрупчивание), но растрескивание обычно происходит только при одновременном воздействии высокого приложенного извне или остаточного растягивающего напряжения. Разрушения такого типа называют водородным растрескиванием под напряжением (или просто водородным растрескиванием). Трещины в основном транскристаллитные. В мартенситной структуре они могут проходить по бывшим границам зерен аустенита [52]. [c.149]

КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ [c.186]

Некоторые котлы оборудуются индикатором хрупкости, с помощью которого можно непрерывно контролировать качество химической обработки воды, выявляя потенциальную способность воды вызывать коррозионное растрескивание под напряжением (рис. 17.3) [21, 22. Для этого испытывается образец из пластически деформированной котельной стали. Образец находится в напряженном состоянии, которое создается отжимным винтом. Положением винта регулируется слабый ток горячей котловой воды к участку образца, который испытывает наибольшее растягивающее напряжение. На этом же участке вода испаряется. Считается, что котловая вода не вызывает хрупкости стали, если образцы не подвергаются растрескиванию в течение 30-, 60-и 90-дневных испытаний. Проведение таких испытаний является достаточной мерой предосторожности, так как у пластически деформированного образца склонность к растрескиванию более выражена, чем у какого-либо участка котла. Благодаря этому можно при необходимости откорректировать режим подготовки воды, не допуская разрушения котла. [c.282]

В целом экспериментальные данные подтверждают предположение, что межкристаллитная коррозия является следствием наличия в стали специфических примесей, которые концентрируются в области границ зерен при закалке. Степень разрушения зависит от природы химической среды, в которую помещена сталь, однако механизм воздействия среды не ясен. Установлено, что в напряженном состоянии межкристаллитная коррозия сталей в различных средах усиливается, однако наличие напряжений не является обязательным условием для ее протекания. Следовательно, и в этих случаях наблюдаемые разрушения нужно охарактеризовать как межкристаллитную коррозию, а не коррозионное растрескивание под напряжением. [c.309]

В щелочных растворах растрескивание происходит при относительно высоких концентрациях ОН , поэтому в щелочной котловой воде обычно не наблюдают растрескивания стали 18-8. Однако оно может происходить над ватерлинией в зонах разбрызгивания, где концентрация щелочей увеличивается вследствие испарения воды. В таких случаях разрушения имеют место и при отсутствии в щелочи растворенного кислорода [48]. Нет сведений, указывающих, что транскристаллитное коррозионное растрескивание под напряжением может происходить в чистой воде или чистом паре. [c.318]

В аустенитных нержавеющих сталях, стойких к превращениям при холодной обработке (например, марки 310), азот более всего способствует коррозионному растрескиванию под напряжением [c.320]

ИЛИ В аэрированных растворах, содержащих ионы, которые образуют комплексы с медью (например, СЫ , ЫН4), может наблюдаться значительная коррозия. Для меди характерна также коррозия в быстро движущейся воде или водных растворах, которая носит название ударной коррозии (рис. 19.1). Ее скорость возрастает с увеличением концентрации растворенного кислорода. В обескислороженной быстро движущейся воде, по крайней мере вплоть до скорости движения 7,5 м/с, ударная коррозия незначительна. В аэрированной воде коррозия усиливается с ростом концентрации С1 и уменьшением pH [1 ]. Свободная от кислорода медь с высокой электрической проводимостью, а также электролитически рафинированная медь практически стойки к коррозионному растрескиванию под напряжением (КРН). Однако раскисленная фосфором медь, содержащая всего 0,004 % Р, подвержена этому виду разрушений [2]. [c.327]

Существенно, что сплав N1-Си с 30 % N1 относительно более стоек к коррозионному растрескиванию под напряжением по сравнению с аналогичными сплавами, содержащими 10—20 % N1, или латунями 2п-Си с 30 % 2п. Подробное обсуждение поведения медно-никелевых сплавов (особенно о 10 % N1) в морской воде проведено Стюартом и Ла Кэ [36]. [c.340]

Чистый алюминий мягок и непрочен. Легируют его в основном для повышения прочности. Для того чтобы можно было воспользоваться высокой коррозионной стойкостью чистого алюминия, высокопрочные сплавы покрывают слоем чистого алюминия или более коррозионностойкого сплава (например, сплава Мп—А1 с 1 % Мп), который более электроотрицателен в ряду напряжений, чем основной металл. Наружный слой называют плакирующим, а сам двухслойный металл — алькледом. Плакирующий металл катодно защищает основу, выполняя функцию протекторного покрытия. Его действие аналогично действию цинкового покрытия на стали. Помимо катодной защиты от питтинга покрытие из менее благородного металла защищает также от межкристаллитной коррозии и коррозионного растрескивания под напряжением (КРН). Это особенно важно, когда основной высокопрочный сплав приобретает склонность к этим видам коррозии в процессе производства или при случайном нагреве до высокой температуры. [c.342]

Агент, ускоряюишй коррозионное разрушение бурового оборудования и инструмента,— это сероводород, который попадает в растворы при разбуривании сероводородсодержащих газовых месторождений. Причиной разрушения стального оборудования в присутствии НгЗ является либо коррозионное растрескивание под напряжением, либо водородное охрупчивание, либо комплексное их влияние. [c.105]

Одной из главных причин коррозии являются кислые газы, поглощенные раствором МЭА, а также образование и накоиление в растворе высокомолекулярных смолообразных продуктов взаимодействия аминов с углекислым газом. Сами этаноламины в присутствии углекислого газа действуют в некоторой стеиени ингибиру-юще, хотя наблюдались типичные для щелочной среды случаи коррозионного растрескивания под напряжением (в абсорберах и отпарных колоннах). Наличие углекислого газа в растворе приводит к значительному увеличению скорости коррозии стали. Добавка сероводорода к углекислому газу способствует уменьшению скорости коррозии, а в присутствии только сероводорода сталь мало корродирует. Полагают, что сульфидная пленка, образованная на поверхности стали, обладает защитными свойствами. Повышенное содержание сероводорода или углекислого газа может вызвать сильную коррозию оборудования, поскольку перенасыщение раствора способствует выделению кислых газов. Поэтому содержание кислого газа не должно превышать 0,3— 0,4 моля газа на моль амина, если оборудование установки выполнено из углеродистых сталей. На практике часто степень насыщения МЭА кислыми газами на ус- [c.174]

Адсорбционный механизм растрескивания лежит в основе растрескивания под напряжением пластмасс в органических растворителях [33, 34], а также растрескивания твердых металлов под действием жидких металлов (охрупчивание в жидких металлах). Таков и механизм, предложенный ранее Петчем и Стейблсом Т35], объясняющий коррозионное растрескивание стали, вызванное на-водороживанием (см. разд. 7.4). [c.142]

Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) часто является причиной разрушения подземных газопроводов [12—18]. В катодно защищенных трубопроводах КНР начинается на внешней поверхности трубы, чаще всего в местах нарушения покрытий. Вблизи от участка разрушения под нарушенным покрытием обнаруживают раствор карбоната/бикарбоната натрия, а иногда и кристаллы МаНСОз. Предполагают, что эта среда наиболее благоприятна для КРН. В большинстве конструкций, где применяется катодная защита стали от общей коррозии, сталь поляризуют до потенциала —0,85 В по отношению к Си/Си504-электроду, что соответствует значению —0,53 В по н. в. э. Катодная защита подземных трубопроводов может приводить к накоплению на поверхности трубы щелочных продуктов, например гидроксида натрия, а также растворов карбоната/бикарбоната натрия [19, 20]. Ионы водорода, катионы Na+ и вода, содержащая растворенный кислород, мигрируют к катодным участкам трубы через поры [c.186]

На практике катодную защиту можно применять для предупреждения коррозии таких металлических материалов, как сталь, медь, свинец и латунь, в любой почве и почти всех водных средах. Можно предотвратить также питтинговую коррозию пассивных металлов, например нержавеющей стали и алюминия. Катодную защиту эффективно применяют для борьбы с коррозионным растрескиванием под напряжением (например, латуней, мягких и нержавеющих сталей, магния, алюминия), с коррозионной усталостью большинства металлов (но не просто усталостью), межкристаллитной коррозией (например, дуралюмина, нержавеющей стали 18-8) или обесцинкованием латуней. С ее помощью можно предупредить КРН высоконагруженных стрей, но не водородное растрескивание. Коррозия выше ватерлинии (например, водяных баков) катодной защитой не предотвращается, так как пропускаемый ток протекает только через поверхность металла, контактирующую с электролитом. Защитной плотности нельзя также достигнуть на электрически экранированных поверхностях, например на внутренней поверхности трубок водяных конденсаторов (если в трубки не введены вспомогательные аноды), даже если сам корпус конденсатора достаточно защищен. [c.215]

Ворота Панамского канала защищены внешней катодной поляризацией, причем капитальные затраты на оборудование защиты составили менее 0,5 % затрат, необходимых для замены ворот. Одно из важнейших преимуществ применения катодной защиты в данном случае заключается в том, что отпадает необходимость в длительных периодических перерывах для проведения ремонтов, обусловленных коррозионными разрушениями. Аналогично, катодно защищенный корабль может в принципе использоваться более долгое время между ремонтами в сухом доке, что приводит к ежегодной экономии в тысячи долларов. Кроме того, существенное экономическое преимущество заключается в предотвращении коррозионного растрескивания под напряжением, коррозионной усталости и питтинговой коррозии конструкционных материалов. [c.228]

Коррозионное растрескивание под напряжением нержавеющей стали типа 304, которое наблюдается при комнатной температуре в растворе 5/л H2SO4 + + 0,5/п НС1, предотвращается анодной поляризацией стали до потенциала 0,7 В 132а], См. также [64] к гл. 18 и сноску на с. 322. — Примеч. авт. [c.229]

Кадмиевые покрытия получают почти исключительно электро-осаждением. Разница в потенциалах между кадмием и железом не столь велика, как между цинком и железом, следовательно степень катодной защиты стали покровным слоем кадмия с ростом размера дeфeкtoв в покрытии падает быстрее. Меньшая разность потенциалов обеспечивает важное преимущество кадмиевых покрытий применительно к защите высокопрочных сталей (твердость Яр > 40, см. разд. 7.4.1). Если поддерживать потенциал ниже значения критического потенциала коррозионного растрескивания под напряжением (КРН), но не опускаясь в область еще более отрицательных значений, отвечающую водородному растрескиванию, то кадмиевые покрытия надежнее защищают сталь от растрескивания во влажной атмосфере, чем цинковые. Кадмий дороже цинка, но он дольше сохраняет сильный металлический блеск, обеспечивает лучший электрический контакт,, легче поддается пайке и поэтому нашел использование в электронной промышленности. Кроме того, он устойчивее к воздействию водяного конденсата и солевых брызг. Однако, с другой стороны, кадмиевые покрытия не столь устойчивы в атмосферных условиях, как цинковые покрытия такой же толщины. [c.238]

По рис. 17.4 видно, что избыток щелочи может быть опасен для котла, так как при pH > 13 скорость коррозии резко возрастает. Но эта опасность не столь велика по сравнению со случаем, когда котловая вода вследствие случайного увеличения концентрации щелочи в щелевых зазорах приобретает в этих областях слишком высокие значения pH. Такие зоны могут образовываться между соединенными клепкой листами, в сварных швах, под растрескавшейся окалиной или на горячих участках поверхности трубы, покрытой окалиной. В связи с этим считается целесообразным вводить в воду буферные добавки, такие как Р04 (НазР04), которые препятствуют увеличению pH независимо от того, по какой причине возросла концентрация щелочи. Действие этих ионов оказывается также полезным для предупреждения коррозионного растрескивания под напряжением (КРН) различных элементов котла, которое может происходить при высоких значениях pH под действием остаточного или приложенного напряжения. Минимальное количество ионов РО4 , рекомендуемое для этих целей, колеблется от 30 мг/л при pH = 10,5 до 90 мг/л при pH = 11. Количество добавок определено в работе Перселла и Уэрла [33] и в [33а]. По сообщению Голдштейна и Бертона [28], добавка фосфата в количестве 5—10 мг/л при pH = 9,5ч-Ю,0 более эффективно защищает от коррозии трубы котлов высокого давления при различных условиях эксплуатации, чем обработка воды НаОН или ЫНз. [c.287]

С современной точки зрения этот вывод представляется отчасти верным, но, несомненно, наблюдается также дополнительный эффект, связанный с нейтрализацией NaH Oj серной кислотой. При этом предотвращается накопление в котлах NaOH в результате реакций гидролиза, аналогичных (2). В принципе сульфаты должны обладать определенным ингибирующим действием ввиду предполагаемой способности сдвигать критические потенциалы коррозионного растрескивания под напряжением в область значений, которая удалена от потенциалов коррозии. Однако действие сульфатов в этом плане, видимо, менее эффективно, чем нитратов. [c.292]

Рис. 18.6. Коррозионное растрескивание под напряжением нержавеющей стали 18-8 (марка 304) в слое изоляции из силиката кальция, содержащего 0,02—0,5 % хлоридов, при 100 °С (Х250). Трещина в этой среде начинается в питтинге. Видимость извилистого хода трещины создается из-за того, что в одной плоскости оказалось множество несвязанных между собой трещин [47]

Мартенситные нержавеющие и дисперсионно-твердеющие стали, термообработанные с целью получения предела текучести- олее 1,24 МПа, самопроизвольно растрескиваются в атмосфере, солевом тумане или при погружении в водные среды, даже если они не находятся в контакте с другими металлами [55—58]. Лопасти воздушного компрессора из мартенситной нержавеющей стали [59 ] разрушались вдоль передней кромки, где были велики остаточные напряжения и конденсировалась влага. Для сверхпрочных мартенситных нержавеющих сталей с 12 % Сг, которые находились в морской атмосфере под напряжением, составляющим 75 % от предела текучести, срок службы не превышал 10 дней [60]. Приведенные данные получили разнообразные объяснения, однако они убедительно доказывают, что сталь в указанных случаях разрушается в результате или водородного растрескивания, или КРН. При наличии в стали высоких напряжений, она может растрескиваться в воде без внедрения водорода, который образуется при взаимодействии воды с металлом. По-видимому, в этом случае вода непосредственно адсорбируется на поверхности и уменьшает прочность металлических связей в степени, достаточной для зарождения трещин (адсорбционное растрескивание под напряжением). [c.320]

КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ. а-Латунь, находящаяся под действием приложенного извне или остаточного напряжения, при контакте со следами аммиака и его производными (аминами) в присутствии кислорода (или другого деполяризатора) и влаги растрескивается обычно по границам зерен (межкристаллитно) (рис. 19.5). Растрескивание по зернам (транскристаллитное) может происходить в специфиче- [c.334]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология