Коррозия под напряжением сталей

Скоростью, с которой атомы Наде рекомбинируют друг с другом или с Н , образуя На, обусловлена каталитическими свойствами поверхности электрода. Если электрод является хорошим катализатором (например, платина или железо), водородное перенапряжение невелико, тогда как для слабых катализаторов (ртуть, свинец) характерны высокие значения перенапряжения. При добавлении в электролит какого-либо каталитического яда, например сероводорода или соединений мышьяка или фосфора, уменьшается скорость образования молекулярного Н и возрастает адсорбция атомов водорода на поверхности электрода . Повышенная концентрация водорода на поверхности металла облегчает проникновение атомов водорода в металлическую решетку, что вызывает водородное охрупчивание (потерю пластичности) и может привести к внезапному растрескиванию (водородное растрескивание) некоторых напряженных высокопрочных сплавов на основе железа (см. разд. 7..4). Каталитические яды увеличивают абсорбцию водорода, выделяющегося на поверхности металла в результате поляризации внешним током или коррозионной реакции. Это осложняет эксплуатацию трубопроводов из низколегированных сталей в некоторых рассолах в буровых скважинах, содержащих сероводород. Небольшая общая коррозия приводит к выделению водорода, который внедряется в напряженную сталь и вызывает водородное растрескивание. В отсутствие сероводорода общая коррозия не сопровождается водородным растрескиванием. Высокопрочные стали из-за своей ограниченной пластичности более подвержены водородному ра- [c.58]

Скорость коррозии напряженной стали 08 кп может быть значительно замедлена введением фосфорорганического ингибитора ФОИ-1 (табл. 25) [ИЗ]. [c.65]

В настоящей работе исследовали адсорбцию на напряженной и ненапряженной стали ЗОХГСА эффективных ингибиторов коррозионного растрескивания на основе диэтаноламина и механизм торможения этими ингибиторами коррозии напряженной стали. [c.27]

Рис. 27. Влияние соотношения силы коррозионного тока и предельного диффузионного тока /д на скорость коррозии напряженной стали

Согласно сказанному выше, сталь, прошедшая холодную механическую обработку, корродирует в природных водах с той же скоростью, что и отожженная [1]. Однако в кислотах скорость коррозии нагартованной стали увеличивается в несколько раз (рис. 7.1). Традиционно многие авторы приписывали этот эффект остаточному напряжению в металле, которое увеличивает склонность к коррозии. Но эта интуитивная концепция, вероятно, неверна, так как остаточная энергия, приобретенная в результате холодной деформации (по калориметрическим данным обычно <7 кал/г), недостаточна, чтобы обусловить значительное изменение энергии Гиббса [3]. Вероятно, наблюдаемое увеличение скорости коррозии обусловлено скорее сегрегациями атомов углерода или азота по дефектным местам, образовавшимся вследствие пластической деформации (рис. 7.2), чем влиянием самих дефектов (рис. 7.3). На этих участках водородное перенапряжение ниже, чем на цементите или на железе [2], и это, возможно, наиболее важный фактор. Второстепенными факторами являются [c.130]

Реальность данного механизма коррозионной усталости подтверждают исследования, показавшие что ползучесть (медленная пластическая деформация), которая также осуществляется путем переползания дислокации, ускоряется общей коррозией напряженного металла. Чем выше скорость коррозии, тем выше и скорость ползучести. Прекращение коррозии, например путем катодной защиты, ведет к уменьшению скорости ползучести до исходного значения. Влияние коррозии на ползучесть мелкозернисты, металлов наблюдается у меди, латуни [82], железа и углеродистой стали [83]. [c.164]

Теоретические расчеты скорости коррозии, напряжений и долговечности по формулам, приведенным в настоящей главе, производили численными методами с применением ЭВМ (алгоритм расчета приведен в приложении). В большинстве расчетов принимали -1 см (для стали), Т= 300°К. [c.110]

Защитные эффекты некоторых ингибиторов при коррозии под напряжением стали ЗОХ в 3 М [c.43]

Нитрит натрия применяют для защиты от коррозии нелегированной стали, находящейся в контакте с нержавеющей сталью, а также с никелированными и хромированными деталями. Он успешно применяется также для защиты стали от коррозии, возникающей при одновременном воздействии на сталь щелочной воды и местных напряжений, при этом содержание нитрита натрия в воде должно составлять 30—40 % от содержания щелочи. [c.83]

Анодная защита может предотвращать локальные виды коррозии, например, межкристаллитную коррозию нержавеющих сталей, коррозию под напряжением углеродистых и нержавеющих сталей, питтинг, коррозионную усталость металлов и сплавов. [c.199]

Влияние ингибиторов на коррозию напряженной стали 1Х18Н9 в серной я соляной кислотах показано в табл. 23 и 24 [c.64]

Если же скорость коррозии ненапряженного металла существенно меньше предельного диффузионного тока (/кор<скорость коррозии стали лимитируется диффузией кислорода и, следовательно, /кор /д, приложение растягивающих напряжений не вызывает увеличения скорости коррозии. При введении в 3%-ный раствор МаС1 0,1% Н2О2 предельный диффузионный ток /д увеличивается и становится больше си- [c.84]

В процессе правки на многовалковых правильных машинах заготовка подвергается знакопеременному упругопластическому изгибу. В этом случае степень пластических деформаций в заготовке может быть значительно больше, чем при однократном изгибе. Процесс правки заготовок растяжением также связан с возникновением остаточных деформаций и напряжений. Процесс очистки хотя и не связан с изменением формы заготовок, но он также сопровождается возникновением остаточных деформаций и напряжений. Например, в процессе дробеструйной очистки поверхностные слои заготовок подвергаются локальному динамическому воздействию дроби, вызывающей на поверхностных слоях заготовок пластические деформации. Указанный факт является одной из причин повышенной скорости коррозии некоторых сталей в начальный момент коррозионных испытаний. При очистке абразивами и металлическими щетками тонкие поверхностные слои также получают пластические деформации сдвига. Однако, в силу того, что эти слои очень тонкие, то влиянием их на сопротивляемость механокоррозионному разрущению, видимо, можно пренебречь. Химическая очистка способствует наводороживанию поверхностного слоя проката [10]. Тепловая очистка основана на нагреве заготовок до температур 150-200°С с последующей механической очисткой. Если процесс тепловой очистки происходит в результате локального нагрева, то в отдельных зонах возможно появление остаточных деформаций. Процесс механической резки основан на создании в металле деформаций сдвига. В силу того, что между ножами имеется зазор, в зоне резания металл подвергается упругопластическому изгибу. В большинстве случаев после резки производят обработку кромок под сварку. В результате этого слой металла, в котором возникли деформации сдвига, в основном, удаляется. Тем не менее участки, подверженные изгибу, остаются. Процесс гибки и калибровки обечаек аналогичен процессу правки проката упруго- [c.51]

На процесс коррозии аустенитной стали при действии механических напряжений оказывают совместное влияние два основных фактора выделение а-фазы пониженной коррозионной стойкости с образо---ванием электрохимической гетерогенности (неоднородности) металла и повышение энергии кристаллической решетки (механохимический эффект), в результате чего облегчаются анодная и катодная полуреак-ЦИИ /7/. [c.79]

Со временем начальное напряжение растяжения, приложенное к ленте при нанесении, падает почти до нуля. Некоторое возрастание его, начиная с 4-5-10 ч испытания, мояою объяснить развитием в материале покрытия небольших усадочных напряжений. Это подтверждается тем, что при более высокой температуре испытания а возрастает интенсивнее. Адгезия покрытия к стальной поверхности постепенно уменьшается во времени, что объясняется развитием процессов коррозии трубной стали под покрытием. Коррозия при этом равномерна и через 2-10 ч испытания составляет около 3—5 мг/см . Адгезия за зто время падает с 0,130-0,150 до 0,06-0,090 Н/см. [c.46]

Изменение строения двойного слоя, связанное с повышением общей концентрации электролита, приводит к уменьшению толщины двойного слоя и увеличивает, следовательно, градиент поля при постоянной величине электродного потенциала. По-видимому, с этим обстоятельством связан подбор опытным путем в качестве модельного электролита для ускоренных испытаний стали на коррозионное растрескивание насыщенного раствора Mg l2 [64]. Увеличение концентрации водного раствора Н2504 монотонно снижает время до разрушения закаленной стали, хотя концентрационная зависимость скорости общей коррозии имеет два максимума. Это явление можно объяснить адсорбционным эффектом Ребиндера и усилением избирательности коррозии, т. е. локализацией растворения под действием напряжений. При максимальных напряжениях ниже предела текучести скорость общей коррозии высокопрочных сталей увеличивается всего в несколько раз [22], а коррозионное растрескивание наступает быстро, что обусловлено локализацией растворения напряженного металла. В опытах [132] с концентрированной серной кислотой поверхность стали не имела следов коррозии, хотя образцы растрескивались в течение нескольких минут. По-видимому, под влиянием одновременно действующих кислоты высокой концентрации и механических напряжений происходят локализация коррозии, адсорбционное понижение прочности (эффект Ре- биндера) и, следовательно, повышение склонности к коррозионному рас- трескиванню. [c.172]

Предварительно изучали влияние статических напряжений на скорость коррозии трубной стали на деформированных изгибом (по трехточечной схеме) образцах стали 17ГС в термостатированных условиях и перемешиваемой среде, представляющей смесь нефти с 3%-пым хлоридом натрия в отношении 1 1. Скорость коррозии определяли по потере массы за 720 ч выдержки. Как следует из рис. 104, с увеличением напряжений до предела текучести (350 МПа) скорость коррозии увеличивается, а затем при достижении текучести уменьшается вследствие наступления стадии легкого скольжения и релаксации напряжений, обусловленной выбранной схемой нагружения с заданной величиной деформации. Это указывает на возможность усиления коррозионного взаимодействия трубной стали с рабочей средой даже при нагружении в упругой области с возникновением коррозионных поражений, которые в дальнейшем могут стать концентраторами напряжений и после инкубационного периода инициировать возникновение коррозионно-механических трещин. Если в концентраторе отсутствуют условия для существенной релаксации напряжений, что обычно имеет место при циклическом (повторно-статическом) нагружении с накоплением микроискажений решетки, процесс коррозионного взаимодействия будет ускоряться на протяжении всей стадии деформационного упрочнения, как это указывалось в гл. П. [c.230]

Рис. 104. Влияние статических механических напряжений на скорость общей коррозии трубной стали 17ГС в среде нефть + 3%-иый хлорид натрия (1 1). П — показатель коррозии

В неокисляющих агрессивных средах защитная пленка на поверхности хромистых сталей не формируется, поэтому они интенсивно корродируют в серной, соляной, а также в органических кислотах. При наличии в среде ионов-активаторов (ионы СГ, Вг", Г) нержавеюище стали подвергаются местной точечной коррозии. Эти стали достаточно стойки к коррозии под напряжением в растворах аммиака и нитратов, стойки они и в щелочных растворах при невысоких температурах. [c.119]

Нержавеющие стали в целом находят весьма ограниченное применение в морских условиях. Успешное их применение основывается на контроле окружающей среды с целью поддержания пассивности металла пли же подразумевает защитные меры, препятствующие местной коррозии. Нержавеющие стали обычно стошш в морских атмосферах, где на от крытой незащищенной поверхности сохраняется пассивная пленка. Благоприятны для поддержания пассивности и условия в быстром потоке морской воды. В спокойной морской воде причиной разрушения металла часто является местная коррозия, в частности ппттинг. Наблюдается также коррозионное растрескивание под напряжением. Однако прп правильном выборе типа сплава, а также режимов упрочнения п старения высокопрочные нержавеющие стали стойки в морских атмосферах. [c.57]

Скорости и типы коррозии всех сплавов приведены в табл. 81. Некоторые из сталей были покрыты неорганическими покрытиями, состояние которых после испытаний приведено в табл. 82. Данные о чувствительности сталей к коррозионному растрескиванию под напряжением приведены в табл. 84. Определялось также влияние коррозии на механические свойства ряда сплавов при различных периодах их экспозиции (табл. 85). Состав воды вблизи поверхности в открытом море достаточно однороден по всем океанам [20]. Поэтому скорости коррозии сталей, экспонированных в сходных условиях в чистой морской воде, должны быть сравнимы между собой. Результаты многих исследований по коррозии конструкционных сталей у поверхности морской воды в различных местах по всему миру показывают, что после корси-кого периода экспозиции скорости коррозии постоянны и находятся в пределах от 0,076 до 0,127 мм/год [21, 22]. Факторами, которые могут вывести скорости коррозии из этих пределов, являются загрязнение моря, примеси в морской воде, около берегов, различия скоростей морских течений и различия в температуре воды у поверхности. [c.225]

Для определения склонности нержавеющей стали AISI 201 (сенсибилизированной и обычной) к коррозии под напряжением сталь была экспонирована под напряжением 154,7 и 386,7 МПа, что соответствует 30 и 75 % ее предела текучести на глубине 2065 (403 сут), 710(197) и 720(402) м. При данных условиях пспытаний нержавеющая сталь AISI 201 не была подвержена коррозии под напрял ением (NAD [7]). [c.313]

В разбавленных растворах минеральных кислот, имеющих довольно низкое значение pH, в растворах органических кислот и различных композиций с рН=2,0—3,5, обладающих способностью образовывать прочные водорастворимые комплексы с ионами железа, коррозия сталей существенна. Отсутствие надежного ингибирования в этих условиях опасно не только с точки зрения растворения основного металла, но сопряжено с усиленным наводо-роживанием, коррозией напряженных участков, сварных швов. Для комплексообразующих веществ ингибирование позволяет сократить нерациональный расход дефицитных и дорогих реагентов на коррозионный процесс. При использовании ингибиторов в растворах органических кислот скорость коррозии котельных сталей меньше, чем в растворах минеральных кислот с ингибиторами. [c.7]

При наложении растягивающих напряжений в области упругой деформации скорость коррозии стали в кислых средах увеличивается [L03—L05]. Как правило, скорость коррозии возрастает пропорционально величине растягивающих напряжений и зависит от природы анионов кислоты, характера катодного про- цесса. Исследование коррозии высокопрочной стали ЗОХГСНА [L03] в серной-кислоте подтвердило эту зависимость (рис. 29), причем введение в коррозионную среду (20%-ный раствор H2SO4) поверхностно-активных анионов хлора значительно усиливает скорость коррозии напряженного металла. Возрастание скорости коррозии стали в кислых средах при приложении растягивающих напряжений отмечалось также в работах [106—108. Так, в 4M НС1 при воздействии двухосных растягивающих напряжений суммарная скорость растворения стали ЗОХГСА с увеличением растягивающих напряжений возрастает (табл. 21). [c.62]

ТАБЛИЦА 23. ВЛИЯНИЕ ИНГИБИТОРОВ (0.2 %) НА КОРРОЗИЮ НАПРЯЖЕННО (ЧИСЛИТЕЛЬ) И НЕНАПРЯЖЕННОЙ (ЗНАМЕНАТЕЛЬ) СТАЛИ 1Х18НЭ в 5М РАСТВОРЕ НС1 ПРИ 18 °С [112] [c.64]

В сравнении с пиридиновыми четвертичными солями фосфониевые соли менее эффективны в серной кислоте (коэффициент торможения коррозионного растрескивания о = 1,5-4-3), хотя они и значительно тормозят скорость коррозии этих сталей (г = 95—99 %). Это объясняется более слабой адсорбцией фос-фониевого катиона по сравнению с пиридиниевым на напряженной стали. [c.70]

Наблюдались типичные для щелочной среды случаи коррозионного растрескивания под напряжением, особенно в абсорберах и отпарных колоннах. Сами этаноламины не вызывают коррозии углеродистой стали даже при сравн1иельно высоких температурах п присутствии СО, они фактически действуют в некоторой степени как замедлители коррозии. Сравнением [c.49]

Склонность к межкристаллитной коррозии у высокохромистых нержавеющих сталей (Сг > 17 %, С > 0,025 %) проявляется после ускоренного охлаждения с высоких температур (1000-1100 °С) и обусловлена выделением в границах зерен сталей карбидов хрома, приводящим к обеднению по этому элементу зернограничного твердого раствора. Протекающая в ряде сред, например, в растворах (Н2804 + СиЗО ) или (НзРО.) + Си804), межкристаллитная коррозия этих сталей является следствием резкого снижения анодной поляризации границ зерен и сопровождается переходом в раствор только железа. Склонность к межкристаллитной коррозии у хромистых сталей можно ликвидировать повторным нагревом до 600-800 °С. Такой нагрев приводит к завершению выпадения карбидов и коагуляции выпавших ранее карбидш>1х частиц, к обогащению границ зерен хромом в результате его диффузии и снятию внутренних напряжений, возникших в процессе выделения карбидных включений из твердого раствора стали при ускоренном охлаждении от 1 ООО °С и более. [c.94]

Полученные результаты позволяют достаточно обоснованно судить о механизмах действия соединений АОД, ДОД, ДИ, АОФ, МД, КБ, 01 и 02 в условиях коррозии под напряжением стали 17Г1С. Их высокие защитные свойства обусловлены способностью к образованию на поверхности эластичных адсорбционных пленок, хорошо выдерживающих воздействие на металл статических, динамических и циютических нагрузок. Торможение наводовоживания происходит также вследствие изменения лимитирующей стадии катодного выделения водорода при адсорбции ряда соединений на активных участках поверхности. [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология