Растрескивание транскристаллитное

Переменные напряжения совсем не вызывают усиления общей коррозии. Ускоренное разрушение деталей происходит в результате появления сетки микроскопических трещин, переходящих в крупную трещину коррозионной усталости, механизм зарождения и развития которой сходен с таковым при коррозионном растрескивании, но приходится только на периоды растягивающих напряжений (рис. 236). Трещины коррозионной усталости могут быть как транскристаллитного, так и межкристаллитного типа. [c.337]

При наличии приложенного или остаточного растягивающего напряжения нержавеющие стали в некоторых средах могут подвергаться транскристаллитному растрескиванию (рис. 18.6). Сжимающие напряжения не опасны. Чем выше растягивающее напряжение, тем короче время до разрушения. Хотя при малых напряжениях время до разрушения может быть большим, практически не существует минимального напряжения, ниже которого не происходит растрескивания при достаточно длительной выдержке металла в соответствующей агрессивной среде. [c.316]

Коррозия под напряжением приводит к транскристаллитному растрескиванию металла или к так называемой ножевой коррозии. [c.516]

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]

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]

Можно различать два тиа коррозионного растрескивания нержавеющих сталей под напряжением межкристаллитное и транскристаллитное. [c.119]

Во всяком случае, очевидно, что механизм электрохимического растворения не может объяснить специфичность коррозионных сред, представленных в табл. 7.1. В принципе, множество электролитов с одинаковой электропроводимостью могли бы вызвать КРН, но этого не происходит. К тому же электрохимическая теория не в состоянии удовлетворительно объяснить заметное ингибирование КРН добавлением небольших количеств неокисляющих ионов, таких как СНзСОО", в среды, используемые для ускоренных испытаний. Имеются и другие трудности к примеру, описанное ранее растрескивание сенсибилизированной нержавеющей стали 18-8—транскристаллитное, —несмотря на четко выраженные возможности электрохимического растворения меж- [c.139]

Согласно современным представлениям о механизме коррозионно-усталостного разрушения, это явление обусловлено возникновением и развитием трещин, тесно связанных с полосами скольжения, появлением гальванических элементов между основанием концентратора напряжений и периферией с последующей депассивацией металла в точках растрескивания, что влечет за собой возникновение новых анодных участков. Одновременное действие циклических растягивающих нагрузок и анодного растворения металла у основания трещин приводит к дальнейшему распространению транскристаллитной трещины в глубь металла с уменьшением полезной площади его поперечного сечения. После достижения трещиной длины трещины Гриффитса дальнейший ее рост становится самопроизвольным под действием нормальных напряжений, имеющихся в теле, и происходит хрупкое разрущение металла. [c.121]

Коррозионное растрескивание (межкристаллитное и транскристаллитное разрушение) [c.47]

Коррозионное растрескивание (рис. 10) характеризуется наличием транскристаллитных и межкристаллитных трещин. Она-возникает в условиях одновременного воздействия коррозионной среды и внешних или внутренних механических напряжений, существенно ускоряющих процесс коррозии. [c.26]

Почти все виды разрушений при коррозионном растрескивании представляют собой ма <роскопически плоские поверхности. Однако если растрескивание транскристаллитное, то наклон плоскости трещпны по отношению к главным кристаллографическим осям будет зависеть от степени преимущественной ориентации образца. Ветвление трещины может также изменить направление растрескивания. На тонких образцах титанового сплава часто проявляется смешанный характер разрушения — вязкий отрыв и разру- [c.375]

Склонность металлов и в первую очередь сталей к коррозионному растрескиванию существенно зависит от состава среды эксплуатации детали и конструкции. С повышением температуры и увеличением концентрации электролита агрессивность среды обычно растет, Растворы хлоридов являются средой, в которой коррозионное растрескивание проявляется в полной мере. В хлоридных растворах трещины носят преимущественно транскристаллитный характер. В целом коррозионное растрескивание определяется уровнем приложенных напряжений, составом сплава, активностью ионов электролита, pH среды и ее температурой. Однако установить количественную связь всех указанных факторов чрезвычайно сложно. [c.43]

Текстура сплава оказывает влияние и на морфологию разрушения. Как будет показано в следующем разделе, транскристаллитное разрушение в а- и р-фазах часто обусловлено кристаллографией и имеет вид скола. В случае а-фазы плоскость разрушения обычно составляет угол около 15° с базисной плоскостью [219], а в р-фазе разрущение обычно происходит вдоль 100 [204]. Таким образом, текстура материала в сочетании с направлением приложенного напряжения может облегчать или затруднять протекание растрескивания. [c.105]

Н] [314] и удерживает дислокации от поперечного соскальзывания вокруг малых частиц и от выхода. Что касается пределов, в которых характер скольжения зависит от величины энергии дефектов упаковки (ЭДУ) то на рис. 12 показана область составов нержавеющих сталей, при которых ЭДУ велика п, следовательно, склонность к водородному охрупчиванию должна быть мала. Например, сталь 310 (см. табл. 3) имеет высокую ЭДУ и, как правило, испытывает низкие (или нулевые) потери пластичности при экспозиции в водороде [278]. Однако при повышенном содержании водорода [337] или при испытаниях в условиях низких температур [84, 337], то есть при усилении планарности скольжения, для стали 310 также наблюдается увеличение потерь пластичности. Этот пример еще раз подтверждает, что ЭДУ является лишь одной из переменных, влияющих на планарность скольжения. Однако если рассматривать именно ее влияние, то из рис. 14 п 16 видно, что заметные потери пластичности возникают при уменьшении ЭДУ примерно до 40 мДж/м , как в нержавеющей стали 309 5 [74]. Рассматриваемая корреляция согласуется и с тем, что при низких уровнях ЭДУ в испытаниях на КР наблюдается, в основном, транскристаллитное растрескивание [78]. [c.140]

Установлено, что существует критическое содержание алюминия в сплаве (5 %), превышение которого вызывает КР в водных растворах [31, 174]. При такой же примерно критической концентрации происходит переход от межкристаллитного растрескивания к транскристаллитному в метанольных растворах [115]. [c.358]

Зоны с повышенной плотностью дислокаций химически более активны в связи с наличием облаков примесных и растворенных атомов, что интенсифицирует коррозионные и сорбционные процессы в этих зонах. В связи с этим дислокационная структура влияет на механизмы межкристаллитного и транскристаллитного растрескивания. В материалах, имеющих низкую энергию упаковки и способных к ближнему упорядочению, дислокации располагаются копланарно , плоскостными группами, скольжение в которых приводит к разрушению ближнего порядка и повышенной плотности дислокации в плоскостях скольжения в зоне разрушения. Такие металлы весьма восприимчивы к коррозионному растрескиванию транскристаллитного типа. Чистые металлы и сплавы, где облегчено поперечное скольжение и где возникают спутанные клубки дислокации, не склонны к внутрикристаллитному коррозионному растрескиванию. При межкристаллитном растрескивании области с высокой плотностью дислокаций расположены у границ зерен, поэтому трещина развивается по границе, которая действует, как барьер для пластической деформации соседних зерен. В результате этого энергия деформации, концентрирующаяся на границе, способствует дополнительному увеличению энергии границ зерен, необходимому для разделения зерен под действием приложенных напряжений. Очевидно, при малых степенях пластической деформации имеет место усиление начальной анодности границ вследствие накопления на них энергии деформации. Дальнейшее увеличение степени деформации приводит к деконцентрации энергии, в связи с тем что деформация захватывает все зерно, что в конечном итоге может привести к увеличению стойкости. [c.138]

Разрушенне металла, вызываемое одновременным воздействием агрессивной среды и переменных растягивающих напряжений, называется коррозионной усталостью. В химической иро-мышленности передки случаи такого разрушения деталей аппаратов и машин. Разрушение вследствие усталости обычно сопровождается образованием меж- и транскристаллитных трещин, развитие которых идет главшэш образом в период приложения растягивающих напряжений, В условиях переменных напряжений разрушение металлов и сплавов происходит при напряжениях, меньших чем напряжения, необходимые для нозникновения коррозионного растрескивания при растягивающих нагрузках. [c.106]

Растрескивание латуни имеет смешанный характер межкри-сталлитный и транскристаллитный. Увеличение степени транс-кристаллитности коррозионного растрескивания характеризует относительно большее влияние механического фактора. Транс-кристаллитное растрескивание наблюдается преимущественно у предварительно деформированных нагартованных латуней при приложении относительно больших растягивающих нагрузок и в сравнительно не очень активных средах, например в естественных условиях атмосферы. Наоборот, для латуней, предварительно отожженных и напряженных растяжением более умеренно, для коррозионного растрескивания характерно преимущественное межкристаллитное разрушение. [c.113]

На практике встречается много примеров разрушения конструкций или их элементов, вызванного водородной хрупкостью высокопрочные углеродистые стали разрушаются за несколько недель и даже дней при контакте с природным газом, содержащим сероводород стальные пружины иногда растрескиваются при травлении в серной кислоте или после нанесения гальванического покрытия. Во всех этих случаях растрескивание вызвано внедрением в металл атомов водорода, выделяющегося в результате химических реакций (например, при травлении в кислотах). Наводороживание не всегда кончается разрушением металла. Присутствпе водорода в кристаллической решетке ведет к потере им пластичности (т. е. к хрупкости), но только достаточно большие растягивающие нагрузки или значительные внутренние напряжения могут привести к его растрескиванию, которое обычно протекает как транскристаллитный процесс. [c.454]

Растрескивание предотвращают соответствующей термической обработкой стали, исключая загрязнение аммиака воздухом или добавляя 0,2 % HjO, действующей как ингибитор [9]. Межкри-сталлитное растрескивание стали под напряжением отмечено при контакте с Sb lg + H l + AI I3 в углеводородном растворителе [10]. Транскристаллитное КРН стали, содержащей 0,1— [c.134]

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]

Напряженные безникелевые ферритные стали обычно не подвергаются растрескиванию в описанных выше хлоридных средах. В отличие от аустенитных нержавеющих сталей их стойкость вполне достаточна для успешного использования в растворах хлоридов. Они (например, марка 430) стойки также в 55 % растворе Са(ЫОз)2, кипящем при 117 °С, и в 25 % растворе NaOH, кипящем при 111 °С [49]. Холоднокатаный сплав Сг—Fe, содержащий 18 % Сг и 0,003 % С, при наличии 1,5 % N1 становится склонным к транскристаллитному КРН в кипящем при 130 °С [c.318]

Морфология разрушения титановых сплавов при КР может быт , весьма разнообразной, включая как транскристаллитное, так и межкристаллитное растрескивание [186, 191, 212]. Например, в растворах метанола наиболее вероятно межкристаллитное разрушение [186, 212]. В случае (а+Р)-сплавов разрущение при КГ [186] и в газообразном водороде [206, 209] может происходить по межфазной границе а—р. Аналогичный характер разрушения наблюдался и в (р-Ь а)-сплавах [215]. Особый интерес представляет случай транскристаллитного растрескивания а-сплавов, поскольку при этом наблюдаются необычные кристаллографические особен ности. За характерный внешний вид это разрущение часто называют сколом . Учитывая, что скол по плоскости с высокими индексами необычен, некоторые авторы используют термины квазискол , или неклассический скол . Этот тип разрушения наблюдается только при малых значениях К, а при К, приближающихся к величине, соответствующей нестабильному быстрому разрушению, доминирующим становится обычное разрушение с образованием характерных ямок и выступов. [c.105]

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]

Имеются доказательства, что при пластической деформации атомы цинка концентрируются преимущественно у границ зерен Различия в составе приводят к электрохимическому взаимодей ствию таких участков с зернами. По этой причине в ряде агрес сивных сред небольшая межкристаллитная коррозия может про исходить и без приложенного напряжения. Однако участки пла стической деформации при определенных значениях потенциала могут способствовать адсорбции комплексных ионов аммония, что в свою очередь приводит к быстрому образованию трещин. Аналогичный эффект может наблюдаться и вдоль линий скольжения (транскристаллитное растрескивание). По-видимому, выделение цинка на границах зерен является существенной причиной наблюдаемой межкристаллитной коррозии латуней в то же время наличие структурных дефектов в области границ зерен или линий скольжения играет большую роль в протекании КРН. Следовательно, разрушение медных сплавов в результате растрескивания наблюдается не только в сплавах меди с цинком, но также и со множеством других элементов, например кремнием, никелем, сурьмой, мышьяком, алюминием, фосфором [21 и бериллием [31]. [c.338]

Как и язвенная коррозия, коррозионное растрескивание под напряжением происходит преимущественно на пассивированных металлах в пределах области критических потенциалов. На уровень предельных потенциалов кроме специфических свойств материалов и сред оказывают влияние также вид и величина механических нагрузок. Съем металла (потеря массы) при коррозионном растрескивании под напряжением может быть чрезвычайно малым или даже равным нулю. Разрушение может развиваться вдоль границ зерен (межкристаллитно) или через зерна (транскристаллитно). [c.71]

При коррозионном растрескивании под напряжениа) могут возникать трещины двух типов 1) транскристаллитные, т.е, проходящие прямо через кристаллиты (рис, 34, а) и 2) межкристалпитные, или локализованные по границам кристаллитов (рис. 34, б). [c.34]

Транскристаллитное коррозионное растрескивание возникает чаще всего в средах, имеющих высокое содержание хлорида, но может обнаруживаться также в присутствии концентрированных щелочных агентов. На практике коррозионное растрескивание под напряжением бывает связано с местным обогащением хлоридами на горячих поверхностях в результате испарения (рис. 109), Существенным условием транскристаллитного коррозионного растрескивания является высокая темепратура . хлоридный вариант растрескивания редко наблюдается ниже 60 С, а щелочной - ниже 100 С. Транс-кристаллитному растрескиванию могут подвергаться аустенитные нержавеющие стали но их стойкость возрастает с увеличением [c.120]

Коррозионное растрескивание под напряжением медных материалов вызывается растягивающими напряжениями - обычно остаточными напряжени51ми после холодной обработки - в сочетании с действием коррозионной среды, которая содержит аммиак и влагу, ртуть или родственные им вещества. Примерами таких сред являются паяльные флюсы, содержащие аммоний моча, атмосфера животноводческих помещений и даже открытые атмосферы (рис. 120). Поскольку опасность растрескивания наиболее велика в сезоны высокой влажности, явление иногда называют сезонным растрескиванием . Способностью вызывать коррозию медных сплавов под напряжением обладают и другие вещества, например нитриты. Трещины могут быть транскристаллитными или межкристаллитными в зависимости от pH среды и от величины напряжения. [c.137]

При коррозионном растрескивании детали и конструкции разрушаются вследствие зарождения на их поверхности и последующего углубления в материал трещин. Само разрушение происходит практически мгновенно в резуштате долома по месту наиболее глубокой трещины. Трещины при этом обычно направлены перпендикулярно к действию растягивающих напряжений, а при кручении — под углом в 45°. Трещины могут иметь как транскристаллитный, так и межкристаллитный характер. Видимые на поверхности материала трещины появляются не сразу, их появлению предшествует скрытый (инкубационный) период. В развитии трещин растрескивания мбжно вьщелить три этапа зарождение трещины, собственно развитие трещины и мгновенное (спонтанное) разрушение металла. Продолжительность первого и второго этапов, учитьшая, что третий протекает мгновенно, и определяет долговечность деталейи конструкций [8,17]. [c.41]

Механические воздействия на металл (внешние и внутренние напряжения, вибрация) ускоряют коррозионнный процесс в таких случаях наблюдаемое разрушение конструкций называют коррозией под напряжением (коррозионное растрескивание) и коррозионной усталостью. Разрушение металлов может протекать по границам кристаллитов или в их толще. В последнем случае коррозия называется транскристаллитной. [c.10]

Коррозия под напряжением характерна для латуней, и, чем выше содержание в них цинка, тем яснее она выражена. Двухфазные а + Р- или р + усплавы подвергаются коррозионному растрескиванию под действием влажного воздуха. Коррозионное растрескивание а-латуней вызывают аммиачные растворы или воздух, содержащий аммиак. Вредное влияние оказывают цаже незначительные примеси аммиака микробиологического происхождения. Коррозионное растрескивание может быть вызвано и другими коррозионными агентами. Этот вид коррозии наблюдается и у нелегированной меди, содержащей 0,17оР, когда по границам зерен выделяется фосфид меди с низким пределом текучести. Остальные медные сплавы также чуствитель-ны к коррозии под напряжением, но в меньшей степени, чем латунь. Трещины в а-латуни распространяются по границам зерен, в то время как в р-латунях сначала появляется межкристаллитная коррозия, которая через определенное время переходит в транскристаллитную. [c.117]

Деление разрущения по типам А и Б следует считать условным, так как в разделе по разрушению сплавов, таких как Ti—8А1— —1 Мо— 1 V, отмечен переход от межкристаллитного растрескивания в области I к транскристаллитному растрескиванию в области II во многих средах. Типичная зависимость скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напряжений для этого сплава в трех термически обработанных состояниях при испытании в спектрографически чистом метаноле показана на рис. 38 [91, 92]. В дополнение к сложному поведению этого сплава при растрескивании сплав Тг—11,5Мо—6 2г—4,5 5п разрушался межкристаллитно в области II как в нейтральных водных растворах, так и в растворах метанола с К1- Таким образом, вероятно, более значимо подразделять поведение сплавов при растрескивании на основе зависимостей от коэффициента интенсивности напряжений [c.336]

Большинство титановых сплавов ири КР в водных растворах разрушаются транскристаллитным сколом. Примеры таких разруше ний показаны на рис. 83, в и рис. 84 для снлавов o. (Ti—10 А1) и Р(Т1—16 Мп) соответственно. В двухфазных сплавах (а-Ьр) и (р-Ьа) морфология разрушения может видоизменяться, особенно если одна из фаз невосприимчива к КР, как это часто встречается в промышленных сплавах. Эти различия в поверхности изломов показаны на рис. 85 для сплавов Т1—6 Л1—4У и Т1—8 Мп. Фа зы, не восприимчивые к КР, обычно разрушаются вязко и, очевидно, могут служить препятствием для продвижения трещин. Как уже указывалось в предыдущем разделе, растрескивание титановых снлавов путем транскристаллитного скола происходит в определенных кристаллографических плоскостях. Данные рис. 86 [183] суммируют определения плоскости скола для а-сплавов в водных и других средах. Очевидно, что плоскость скола для фазы а находится под углом 14—16 °С по отношению к базисной плоскости, хотя имеется некоторый разброс в действительном индексе этой плоскости. Меньше данных ио определению плоскости скола для р-сплавов. В работе [92] определено, что КР сплава Т]— —13 V—ПСг—ЗА] происходит в направлении 100 . Морфология трещин в сплавах системы Т1—Мп также согласуется с этой плоскостью разрушения. Распространение трещин путем транскристал- [c.376]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология