Трещина зарождение

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]

От состава и структуры сплава зависит прочность, а от ее величины — склонность к водородному охрупчиванию. Легирующие элементы изменяют фазовый состав и структуру сплавов, от которых зависят возможность зарождения трещин и скорость их распространения. Увеличение размера зерна металла повышает склонность к водородному охрупчиванию, так как при этом облегчается сток дислокаций. [c.23]

В процессе коррозионного растрескивания под напряжением различают две основные стадии зарождение и распространение трещины. Зарождение — это процесс, протекающий еще до того, как трещины становятся видимыми. Под распространением подразумевают рост трещины, который может заканчиваться разрушением или репассивацией. В последнем случае процесс останавливается. Механизмы обеих стадий зависят от материала и коррозионных условий. [c.34]

В вышеприведенном уравнении для и о) член о/о характеризует взаимодействие дислокационных отрезков, совершающих переход под действием тепловой флуктуации, со всеми остальными, а член 0,10 у а описывает увеличение длины дислокационной линии. Члены такого вида будут и в других дислокационных схемах зарождения трещин зарождение в заторможенной полосе скольжения, на пересекающихся и встречных скоплениях [936, 942, 944]. [c.480]

Химическим анализом было установлено, что металл сварного шва на уча-спке зарождения трещины содержал до 1,5% Сг, тогда как на других участках сварных швов содержание хрома составляло 0,7%. Этот шов и накладка были сварены послойно погружной дутой с использованием легированного флюса. Низкая температура термообработки и высокое содержание хрома привели к высокой твердости н низкой ударной вязкости металла сварного шва, что в конечном итоге и привело к разрушению колонны. [c.30]

НИЯ классических расчетов новыми методами на прочность, учитывающими законы зарождения трещин, а также новые характеристики материала, оценивающие стадию разрушения. [c.151]

Определение ресурса оборудования при малоцикловых нагрузках и коррозии по критерию зарождения трещины [c.335]

Значения параметров уравнения Париса и периоды до зарождения трещины при наложении поляризации [c.36]

Известно, что воздействие сероводорода проявляется тем сильнее, чем выше прочностные характеристики металла — твердость, пределы текучести и прочности. Механические напряжения играют большую роль в процессе коррозионного растрескивания, стимулируя локальное электрохимическое растворение металла, и, как следствие, зарождение и развитие трещин. Степень коррозионного воздействия зависит от соотношения величины приложенных напряжений к пределу текучести. [c.14]

Отсутствие совершенных средств контроля зарождения и развития повреждений металла, общепринятых принципов назначения новых сроков службы оборудования и трубопроводов с учетом их фактического состояния и условий работы не позволяют осуществлять высокоточное прогнозирование момента отказа конструкции. Оценку показателей надежности и определение остаточного ресурса оборудования и трубопроводов по зафиксированным параметрам их технического состояния проводят согласно научно-технической документации [57, 62-65] и методикам [30, 64, 66-81, 89 91]. Оценку фактической нагруженности оборудования и трубопроводов выполняют расчетными методами с учетом фактической геометрии и размеров конструкций, вида и величины выявленных дефектов и вызываемой ими концентрации напряжений, а также результатов экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния металла и изменения его физико-механических свойств. За исключением трещин механического или коррозионного происхождения развитие остальных повреждений трубопроводов прогнозируют по результатам внутритрубной или наружной дефектоскопии и контроля коррозии. [c.139]

В режиме работы оборудования с одной амплитудой изменения давления число циклов до зарождения трещины [c.8]

МИКРОТРЕЩИНЫ — трещины, выявляемые с помощью оптического микроскопа. Размеры их соизмеримы с элементами микроструктуры и измеряются тысячными долями миллиметра. Ширина (раскрытие) микротрещины переменна и уменьшается к концам ее до размеров, сравнимых с межатомными. Образование М. может происходить на разных стадиях изготовления материала и изделий (при литье, обработке давлением, резанием и т. д.), в процессе упрочняющей обработки, а также при разрушении изделий, предшествуя распространению магистральной трещины. Зарождение и докритиче-ское увеличение М. при нагружении изделий представляют собой первую стадию разрушения (рис.). Причиной образования М. является пластическая деформация, вызванная приложенным или возникшим в материале напряжением. В кристаллических телах под действием напряжения (вследствие взаимодействия дислокаций) возникает субмикротрещина, развивающаяся затем до микротрещины. Известно несколько дислокационных механизмов образования М., один из к-рых — образование М. в частицах карбидных или неметаллических включений, способствующих концентрации напряжений. Более 90% микротрещин в технических поликристаллических металлах возникает по этому механизму. На Л1ШПИ или вблизи М. существуют значительные напряжения, уменьшающиеся по мере удаления от нее. Количество, размеры и распределение М. определяют инкубационный период разрушения. В металлах иочти всегда есть или появляются (на самых ранних этапах деформирования) микротрещины. Их количество в иоверхностных слоях (порядка нескольких микрометров) в два-три раза больше, чем в объеме. При деформировании сосуществуют два процесса образование микротрещин и их рост. М. обнаруживают с помощью ультразвуковой дефектоскопии, электроиндуктивной дефектоскопии, люминесцентного метода дефектоскопии и др., а также [c.823]

Совокупность напряжений, действующих в указанном контакте в определенных условиях, может превзойти предел усталости материала,- что приведет к зарождению усталостных трещин. При этом глубина возникновения трещин, как отмечалось выше, ЦО разным причинам (технологические примеси, цементация) может отличаться от. теоретически рассчитанной. Например, в случае цементации трещина берет свое начало на границе цементированного слоя и основного материала. Предполагают, что в ме сте зарождения трещин происходит модифицирование структуры материала вследствие значительного генерирования тепла. При этом установлено, что твердость пит-тинговой зоны на 30—35% выше твердости основного металла [269, 271]. [c.252]

Холодные трещины в отличие от горячих могут иметь внут-рикристаллический характер. Наличие концентраторов напряжений в виде непроваров, несплавлений и шлаковых включений повышает вероятность появления в печных трубах холодных трещин. Очагами их зарождения могут быть горячие трещины в сварном шве. Холодные трещины, возникшие из горячих трещин, могут распространиться на околошовную зону и основной металл труб. Околошовные трещины создают значительно более серьезные затруднения при сварке аустенитных сталей для печных труб, чем трещины, появляющиеся в сварном шве. [c.159]

Число циклов нагружения до зарождения трещины при малоцикловом нагружении N3 определяется по известному уравнению типа Коффина-Менсона [1] [c.335]

Изменение состояния стали, приводящее к снижению подвижности дислокаций при наличии наводороживаю-щего влияния коррозионной среды, приводит к повышению хрупкости стали. Водород, проникший в металл, способствует торможению дислокаций, вследствие чего создаются скопления дислокаций и условия для зарождения и продвижения хрупких трещин. [c.29]

Исследование выносливости стали Д в естественной обратимой эмульсии с бурящейся скважины, эмульгированной КО СЖК и СаСЬ и содержащей 40 % воды, показало высокую эффективность этой среды. Условный предел коррозионно-усталостной прочности в ней составил 210 МН/м , т. е. снизился только на 20 % по сравнению с испытаниями на воздухе. При этом следов коррозии на поверхности образца во время испытаний не обнаружено, а излом имел три отчетливые зот ы — зарождения, развития трещины и хрупкого долома. В промышленных условиях иивертная эмульсия остается довольно стабильной и качественной. [c.104]

В ранних опытах было установлено, что усталостная прочность меди в вакууме на 14 % больше, чем в воздухе. Для углеродистой стали это увеличение составило лишь 5 %, а для латуни 70-30 усталостная прочность возросла на 26 % [681. Более поздние исследования [691, показали, что время до разрушения обескислороженной высокоэлектропроводной меди при давлении воздуха 1,3-10 Па в 20 раз больше, чем при атмосферном давлении, от Э( кт приписывают, главным образом, действию кислорода. Кислород незначительно влияет на зарождение трещин, но существенно повышает скорость их распространения. Контакт с воздухом также влияет на предел выносливости чистого алюминия, но в отличие от меди, пары воды влияют на алюминий и в вакууме. Золото, которое не окисляется и не хемосорбирует кислород, имеет одинаковую усталостную прочность на воздухе и в вакууме. [c.157]

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]

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]

Установлено, что инконель 60q, независимо от содержания в нем углерода (0,006—0,046 %), разрушается в Ю % NaQH при 315 °С [14, 15]. Сплав (18 % Сг, 77 % Ni), близкий к инко-нелю 600, но содержащий только 0,002 % С, проявляет склонность к КРН в воде при 350 °С [16]. До зарождения трещин при контакте с чистой водой обычно проходит несколько месяцев. Это подтверждает предположение, согласно которому сплав приобретает склонность к растрескиванию лишь тогда, когда концентрация медленно диффундирующих элементов, которые обусловливают разрушение металла, достигает критического значения в области границ зерен. В качестве этих элементов рассматривают фосфор и бор [15, 17] (см. также разд. 18.3.3). [c.365]

Разрушение участка трубопровода (0168x12 мм) газа раз-газирования на Карачаганакском нефтегазоконденсатиом месторождении произошло в зоне приварки штуцера (060x14 мм). В момент, предшествовавший разрушению, трубопровод находился под давлением 3,5 МПа в отсутствие движения среды. Температура стенки трубы составляла минус 25-минус 27°С. Зарождение и докритический рост трещин происходили из-за наличия непровара на границе сплавления кольцевого шва штуцера и основного металла трубы. После достижения трещиной критической длины (40-42 мм) началось лавинообразное разрушение в обе стороны от штуцера, о чем свидетельствует наличие шевронного излома. Остановка трещин произошла на основном металле трубы в результате их многократного разветвления. Трещины в шве образовались из-за нарушения технологии подготовки изделий под сварку и возникновения остаточных сварочных напряжений. В соответствии с требованиями нормативной документации штуцер должен изготавливаться без отверстия и привариваться к трубе угловым швом с разделкой кромки. Сверление штуцера и трубы должно выполняться после его приварки с одновременным сверлением отверстия в трубе и удалением возможных непроваров в корне шва. Сварное соединение данного штуцера было выполнено с нарушением технологии изготовления и имело непровары и трещины глубиной до 3 мм. Наличие этих характерных дефектов сварных швов свидетельствовало о том, что контроль качества металла неразрушающими методами не проводился. Предусмотренная технологией местная термическая обработка сварного соединения патрубок-труба , проводимая путем нагрева металла пламенем газовой горелки, не привела к существенному снижению напряжений в сварном шве. Разрущение трубопровода газа разгазирования произошло по механизму сероводородного растрескивания в результате развития недопустимых дефектов (трещины, непровары, высокие остаточные напряжения) в сварном соединении штуцер-труба . [c.31]

Как известно, на концах трещнн образуется зона повышенной опасности дольнейшего развития и зарождения вторичных трещин, которая определяется расчетным путем и обозначается радиусом Я. Как показали испытания, при величине / > 2,5 Я нет надежной блокировки концов трещин. При I > 2,5 К за счет значительного увеличения длины линии приложения распределенных напряжений сжатия резко возрастают энергитические затраты для создания необходимых распределенных напряжений сжатия, что нецелесообразно. [c.189]

Для белее углубленного исследования механизма развития коррозионных язв, являющихся,по мнению многих исследователей, источником зарождения трещин, ч 1ТНТУ было проведено изучение образования яз.. на глоских образцах из стали 17Г1С, частич покрытых пленочной изоляцией, в условиях одноосного нагружения величиной [c.47]

Растрескивание металла трубопроводов вследствие водородного охрупчивания зарождается на участках стали с твердой мартенситной структурой, обычно в местах концентрации остаточных напряжений, возникающих при изготовлении труб. Как правило, коррозионное растрескивание кольцевых швов трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды, связано с непроваром в корне шва или внутренним подрезом. Любая прерывистость в корне шва может явиться причиной коррозионного растрескивания, при этом скорость распространения трещин в процессе эксплуатации газопроводов сернистого газа определяется глубиной и радиусом поверхностного дефекта в вершине сварного соединения [19]. Исследования коррозионных повреждений трубопроводов, изготовленных из стали марки 17Г2С и транспортирующих газ с примесью сероводорода (до 2%), показали, что общим для всех случаев разрушения сварных соединений является зарождение трещин [c.17]

Буферный 4" фланец из стали Uranus 50 фонтанной арматуры разрушился через семь лет эксплуатации (рис. 66). Зарождение и распространение трещин сероводородного растрескивания происходило по границам зерен аустенита в местах скопления карбидов железа. Обеднение границ зерен карбидами хрома было вызвано, вероятно, нарушением режима термической обработки фланца, твердость металла которого достигала 25 HR . [c.27]

Разрушение монтажного сварного стыка газопровода неочищенного газа УКПГ-2-ОГПЗ произощло через 3,5 месяца после начала эксплуатации. Газопровод сооружен из труб 0720 X 18 мм, изготовленных из стали (фирма УаПигес, Франция), близкой по структуре и свойствам к стали 20. Коррозионная трещина протяженностью 600 мм располагалась по вертикали стыка на боковой образующей, справа по направлению движения газа. Один конец трещины располагался в нижней части трубы, другой — в зоне боковой образующей. Максимальное раскрытие кромок трещины составляло 2 мм. Зарождение трещины началось от дефектов сварного соединения — непровара корня щва глубиной 4 мм на длине 300 мм и смещения кромок размером до 5 мм. [c.36]

В ноябре 1987 г. при остановке технологической линии произошло лавинообразное разрушение корпуса теплообменника, находившегося под действием внутреннего давления. В момент, предшествовавший разрушению, поток среды в межтрубном пространстве аппарата отсутствовал, однако в корпусе сохранялось рабочее давление (вероятнее всего, жидкой фракции). Теплообменник представлял собой горизонтальный цилиндрический аппарат с двумя неподвижными трубными решетками, сферическими днищами и компенсатором на трубной части. Он был рассчитан на эксплуатацию в некоррозионной среде под давлением в корпусе 3 МПа, в трубной части — под давлением 3,8 МПа при температуре минус 18°С. Корпус, днища и трубные решетки аппарата изготовлены из стали 09Г2С. Размеры теплообменника длина (между трубными решетками) 5000 мм диаметр 1200 мм толщина стенки корпуса 20 мм. В соответствии с технологической схемой обвязки Т-231 теплообменник эксплуатировался при температуре минус 36 С. Исследования показали, что зарождение и докритический рост трещины, вызвавшей разрушение корпуса, произошли на оси кольцевого шва обечайки в зоне приварки штуцера входа этано-вой фракции. Трещина развивалась вдоль оси кольцевого шва, и по достижении критической длины (200 мм) произошел переход к лавинообразному разрушению с разветвлением трещины [c.50]

В зоне зарождения и докритического роста трещины, вызвавшей лавинообразное разрушение теплообменника, обнаружены следующие недопустимые дефекты кольцевого шва непровар в корне глубиной 1-3 мм на длине 205 мм, горячие трещины, пленочные шлаковые включения между корневым и первым заполняющим швом размером до 5x10 мм и глубиной до 1,5 мм. Очагом разрушения теплообменника явился непровар в корне шва. Развитию разрушения способствовали отмеченные дефекты шва и низкотемпературное охрупчивание материала обечайки при температуре минус 36°С. [c.51]

После 10 лет эксплуатации произошла разгерметизация трубопровода 0720x10 мм Газораспределительная станция-1-Сакмарская ТЭЦ. Трубопровод протяженностью 9,7 км, предназначенный для транспортировки очищенного природного газа под давлением 1,2 МПа, сооружен из труб производства Челябинского трубного завода (сталь ВСт Зсп). Повреждение трубы представляло собой разрыв металла П-образной формы с основанием, располагавшимся почти параллельно (под углом -20 ) оси трубопровода. Общая длина линии разрыва составляла -2700 мм. Вдоль линии разрыва выявлены три характерные зоны металла 1 — зона с первичной продольной трещиной длиной - 1000 мм без явных признаков пластической деформации. Трещина проходила по поверхности трубы с механическими повреждениями (задиры и вмятина) под углом - 20° к оси трубопровода 2 и 3 — зоны с участками долома, располагавшимися под углом 40-50° к поперечному сечению трубы и направленными в одну и ту же сторону относительно первичной трещины. В зоне 1 находились окисленная поверхность шириной от 7,7 до 8,3 мм, то есть до -90% толщины стенки трубы, и поверхность долома шириной 0,9-1,5 мм по всей длине продольной трещины, Отмечено, что увеличение угла между линией разрыва металла и осью трубы произошло в местах локализации концентраторов напряжений, а именно на концах задира, который явился очагом зарождения исходной трещины. На поверхности трубы в области зарождения трещины и вблизи нее зафиксированы многочисленные механические повреждения металла в виде групп задиров (бороздок) и отдельных вмятин. Размеры задиров длина от 48 до - 1000 мм, глубина — от 0,8 до 3,0 мм. Размеры вмятин длина — от 130 до 450 мм, ширина — от 75 до 130 мм, глубина — от 5 до 25 мм. Наиболее протяженные задиры и самая крупная вмятина располагались вдоль предполагаемой линии зарождения разрыва. Характер задиров [c.56]

Разрушение трубопровода Покровка-ОГПЗ началось в основном металле нижней части трубы после 13 лет эксплуатации и развивалось в обе стороны от места зарождения на длине 8670 мм. Максимальное раскрытие трещины составило 990 мм. Трубопровод был рассчитан на рабочее давление до 2,0 МПа и сооружен из труб 0530x7 мм. В металле поврежденной трубы обнаружены признаки водородного расслоения и сероводородного растрескивания, что свидетельствует о высокой влажности газа и наличии в нем сероводорода. Установлены также недопу- [c.60]

Капинос В.И. Роль адсорбционного, водородного и коррозионного факторов в зарождении и развитии коррозионно-усталостных трещин в конструкционных сталях различных структур Дис.канд.техн.наук 05.16.01.-Львов, 1982.-179 с. [c.411]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология