Растрескивание механизм

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]

Механизм коррозионного растрескивания 107 [c.107]

МЕХАНИЗМ КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ И КОРРОЗИОННО-УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛОВ [c.107]

Электрохимический механизм процесса коррозионного растрескивания обусловлен возникновением на поверхности металлов в растворах электролитов неоднородностей. Эти неоднородности объясняются [c.107]

Механизм коррозионного растрескивания 109 [c.109]

Анализ механизма разрушения кокса при его испытаниях практическими методами (барабанное испытание) позволяет сделать следующие выводы при любом механическом воздействии гранулометрическое изменение состава кокса происходит за счет двух независимых друг от друга процессов — истирания и растрескивания от ударов. Эта точка зрения, более или менее интуитивная, известна [c.178]

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]

Часто думают, что коррозия сопровождается лишь ржавлением или потускнением. Однако коррозионное воздействие может приводить к растрескиванию, потере прочности или пластичности. В большинстве случаев механизм коррозии электрохимический, а продукты коррозии могут быть не всегда заметны и потери массы металла незначительны. [c.26]

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]

Следующие меры позволяют избежать КРН стали в нитратах и, возможно, в щелочах, где механизм растрескивания сходный. [c.135]

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

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]

В свете накопленных данных возникло предположение [3, 30], что в основе механизма КРН лежит не электрохимическое растворение металла, а ослабление когезионных связей между поверхностными атомами металла вследствие адсорбции компонентов среды. Этот механизм был назван адсорбционным. Так как хемосорбция специфична, разрушающие компоненты среды также обладают специфичностью. С уменьшением поверхностной энергии металла увеличивается тенденция к образованию трещин при растягивающих напряжениях. Следовательно, этот механизм соответствует критерию образования трещин на стекле и других хрупких твердых телах — так называемому критерию Гриффитса, согласно которому энергия деформации напряженного твердого тела должна превышать энергию общей увеличившейся поверхности, образованной зарождающейся трещиной [31 ]. Любая адсорбция, снижающая поверхностную энергию, должна способствовать образованию трещин, однако вода, адсорбированная на стекле, снижает напряжение, необходимое для растрескивания. [c.140]

Критический потенциал коррозионного растрескивания — это такой потенциал, выше которого происходит адсорбция разрушающих ионов, а ниже — их десорбция. В принципе, он может быть как отрицательнее, так и положительнее коррозионного потенциала. Ингибирующие анионы, сами не вызывающие растрескивания, конкурируют с разрушающими ионами за адсорбционные места требуется приложить более высокий потенциал для достижения поверхностной концентрации разрушающих ионов, достаточной для адсорбции и растрескивания. Когда под воздействием ингибирующих ионов критический потенциал становится выше потенциала коррозии, растрескивание прекращается, потому что разрушающие ионы больше не могут адсорбироваться. Механизм конкурентной адсорбции сходен с ранее описанным механизмом питтингообразования, критический потенциал которого также сдвигается в положительном направлении в присутствии посторонних анионов (разд. 5.5.2). [c.141]

Механизм охрупчивания в жидких металлах аналогичен механизму КРН только при определенных сочетаниях жидких и напряженных твердых металлов, приводящих к межкристаллитному растрескиванию (табл. 7.2). Например, чтобы избежать катастрофического межкристаллитного растрескивания, ртутные котлы должны быть изготовлены и изготавливаются из - углеродистой стали, а не из титана, его сплавов или латуни. Адсорбированные атомы ртути снижают энергию межатомных связей на границах зерен напряженного титана или латуни, вызывая растрескивание, а в случае железа это не имеет места. [c.142]

Суммируя сказанное, можно утверждать, что адсорбционная теория объясняет большую часть характерных особенностей КРН металлов, а также некоторые виды неэлектрохимического растрескивания, например растрескивание стекла в воде, пластмасс в органических растворителях, металлов в органических средах, в жидких металлах, в атмосфере водорода. Справедливость этой модели подтверждается тем, что основной механизм влияния разрушающей среды одинаков для всех материалов. [c.142]

МЕХАНИЗМ ВОДОРОДНОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ [c.150]

Механизм растрескивания объясняют развитием внутреннего давления [54], вызванного скоплением в пустотах и других благоприятных местах газообразного водорода, образующегося при молизации атомарного водорода, растворенного в кристаллической решетке. [c.150]

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]

Эти кислоты можно получить в лаборатории, пропуская сероводород через воду, насыщенную ЗО . Для понимания механизма наблюдаемых разрушений следует учесть, что при протекании коррозионных процессов эти кислоты легко катодно восстанавливаются. В связи с этим политионовые кислоты действуют в качестве катодного деполяризатора, который способствует растворению металла по границам зерен, обедненным хромом. Еще одна форма влияния, возможно, заключается в том, что продукты их катодного восстановления (НгЗ или аналогичные соединения) стимулируют абсорбцию межузельного водорода сплавом, обедненным хромом. Под напряжением этот сплав, если он имеет ферритную структуру, подвергается водородной коррозии вдоль границ зерен. Аустенитный сплав в этих условиях устойчив. Показано, что наличие в морской воде более 2 мг/л серы в виде На З либо продуктов катодного восстановления сульфитов 50з" или тиосульфатов ЗзО вызывает водородное растрескивание высокопрочных сталей о 0,77 % С, а также ферритных и мартенситных нержавеющих сталей [67]. Предполагают, что и политионовые кислоты оказывают аналогичное действие. [c.323]

Другой механизм может быть обусловлен развитием водородного растрескивания вдоль границ зерен сенсибилизированного сплава. Разрушение в этом случае протекает в кислой среде, так как она поставляет водород, необходимый для коррозионного процесса. Кислая среда способствует также образованию молекулярной формы НаЗ (а не Н5 или 5 "), которая является основной каталитической примесью, стимулирующей абсорбцию сплавом атомарного водорода. Показано, что водные растворы ЗОг так же, как и растворы политионовых кислот, вызывают межкристаллитное растрескивание сенсибилизированной стали 18-8. Это объясняется быстрым восстановлением 50з на катодных участках с образованием НгЗ или других аналогично действующих продуктов восстановления. Ионы 50 не способны к такому восстановлению, поэтому серная кислота вызывает растрескивание в значительно меньшей степени. [c.323]

Сплав 8-Ь1 представляет собой смесь двух фаз преобладающей а-фазы (гексагональной плотноупакованной) и некоторого количества -фазы (кубической объемно-центрированной). Наблюдающиеся трещины проходят по зернам а-сплава, однако р-фаза подвергается пластическим разрушениям. Термическая обработка и изменение состава (например, понижение содержания алюминия), способствующие образованию Р-фазы, увеличивают стойкость к КРН. Состав фазы также может иметь определяющее значение установлено, что в ряде других титановых сплавов р-фаза склонна к КРН [37]. Механизм растрескивания,титановых сплавов находится еще на стадии обсуждения. Однако влияние структуры сплава, особенностей среды, а также действие посторонних анионов и приложенного напряжения в значительной степени сходно с влиянием этих факторов на поведение нержавеющих сталей (см. разд. 7.3.1 и 7.3.2). Это, по-видимому, свидетельствует об идентичности механизма КРН титана и нержавеющих сталей. [c.377]

Медные сплавы, богатые цинком (латуни), подвержены в атмосфере при неблагоприятных условиях особому виду опасного разрушения — коррозионному растрескиванию. Механизм этого явления еще окончательно не выяснен однако определенно известно, что этому виду коррозии способствует повышенная влажность и особенно присутствие в воздухе аммиака и его производных (амины, серноаммониевая соль и пр.). Име отся также указания [194], что коррозионному растрескиванию медных сплавов способствует в значительной степени алюминий. [c.299]

Затормозить озонное растрескивание, очевидно, можно, либо не допустив взаимодействия эластомера с озоном за счет большей реакционной способности вводимой добавки, либо компенсировав с ее помощью деструктивные процессы, приводящие к растрескиванию. Механизм действия химических веществ, применяемых для торможения озонного растрескивания резин, сложен, многообразен и до конца не выяснен. Ниже приведены основ-гные, взгляды на этот процесс. [c.260]

Исследованиям. Н, Фокина, В. А. Тимонина, В. Ю. Васильева, С. Ш. Подольской показали, что коррозионное растрескивание металлов в нейтральных электролитах, по крайней мере в начальных стадиях, является следствием локального анодного активирования поверхности и ускоряется анодной поляризацией и полностью тормозится катодной поляризацией, причем с уменьшением кислотности среды расширяется область потенциалов, при которых возможно коррозионное растрескивание по этому механизму. Особо эффективно способствуют коррозионному растрескиванию металлов ионы СГ и 5СЫ . [c.335]

Коррозионное растрескивание и коррозионно-усталостное разрушение металлов следует отличать от межкристаллитной коррозии металлов, протекающей без наличия механических напряжений в металле. Разрушения металлов типа коррозионного растрескивания и коррозионной усталости имеют много общего, поскольку характерным для обоих явлений является образование в металле трещин и отсутствие на его поверхности значительных раз.ъеданий. Только изредка наблюдаются небольшие местные разъедания. Несмотря па большое количество исследований, механизм трещинообразования и развития трещин еще недостаточно ясен. Однако в большинстве исследований (Ю. Р. Эванс, Г. В. Акимов, Н. Д. Томашов, А. В. Рябченков, Е. М. Зарецкий, В. В. Герасимов и др.) подтверждается электрохимический характер коррозии. Наряду с электрохимическим фактором па коррозионный процесс оказывают влияние и факторы механического и адсорбционного снижения прочности металла. В зависимости от преобладающего действия того или иного фактора характер коррозионного разрушения может изменяться. [c.107]

Коррозия металлических сооружений причиняет огромный ущерб всем отраслям (народного хозяйства. Особенно велики потери в результате коррозии нефте-и газопромыслового оборудова ия, что связано с наличием высокоагрессивных комшонентов в рабочих средах и другими особенностями работы оборудования. Долговечность и (надежность работы его во многом зависят от технико-экономической характеристики конструкцион ного материала для нефтегазодобывающего оборудования, к которому предъявляют чрезвычайно высо кие требования он должен обладать сочетанием прочностных и пластических свойств, сохраняющихся в широком интервале температур, высокой коррозионной стойкостью, стойкостью против водородного охрупчивания, коррози-о нного растрескивания и др. Многие нефтяные и газовые месторождения расположены в отдаленных и труднодоступных районах, что усложняет транспортирование оборудования, увеличение глубин скважин и большие габариты оборудоваиия требуют подъемных механизмов большой мощности, поэтому желательно использование конструкционных материалов, позволяющих снизить массу конструкций. Конструкционные материалы должны быть технологичны и едефицитны. [c.3]

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]

На рис. 7.11 показаны участки I и II роста трещины в Al-сплаве (1,2—2,0 % Си 2,1—2,9 % Mg 0,3 % Сг 5,5 % Zn) в растворе Na l, а также в жидкой ртути (охрупчивание в жидких металлах) при комнатной температуре. Скорости растрескивания в ртути выше, чем в водных растворах, но характер зависимости скорости от интенсивности напряжения одинаков. Металлургические факторы, влияющие на скорость роста трещин в одной среде, аналогичным образом влияют и в других. Вполне возможно, что некоторые аспекты механизма растрескивания справедливы в различных условиях. [c.147]

Мартенситные стали, если их подвергнуть термической обработке для повышения твердости, приобретают сильную склонность к растрескиванию в слабо- и умереннокислых растворах. Особенно это проявляется в присутствии сульфидов, соединений мышьяка или продуктов окисления фосфора или селена. Специфические свойства кислот не имеют существенного значения до тех пор, пока процесс идет с выделением водорода. Эта ситуация отличается от случая аустенитных сталей, которые разрушаются исключительно в результате специфического действия анионов. Катодная поляризация также не защищает мартенситные стали от растрескивания, а ускоряет его. Все эти факты свидетельствуют, что мартенситные стали в указанных условиях разрушаются не по механизму КРН, а в результате водородного растрескивания (см. разд. 7.4). При катодной поляризации в морской воде, особенно при высоких плотностях тока, более пластичные ферритные стали подвергаются водородному вспучиванию, а не растрескиванию. Аустенитные нержавеющие стали устойчивы и к водородному вспучиванию, и к водородному растрескиванию. [c.319]

Область граничных температур лежит примерно в интервале 60—80°С. Это не противоречит полученным ранее данным Ацелло и Грина [64а], что нержавеющая сталь 18-8 подвергается КРН при комнатной температуре в сильнокислом растворе, содержащем 5М H2SO4 + 0,5М Na l. С большой долей уверенности можно утверждать, что разрушение в последнем случае происходит по другому механизму. По нашему мнению, в сильных кислотах водородное растрескивание напряженных сталей 18-8 может протекать вдоль плоскостей скольжения, где имеет место превращение -у-фазы в а-фазу. Именно а-фаза стали 18-8 (с объемно-центрированной кубической решеткой) подвержена водородному растрескиванию. Нержавеющая сталь с 25 % Сг и 20 % Ni (марки 310) не претерпевает заметных фазовых превращений при холодной обработке и относительно стойка к водородному растрескиванию, но не стойка к КРН в кипящем растворе Mg lj. См. [64Ь]. —Примеч. сшт. [c.322]

Механизм КРН латуней был предметом многих исследований. Сплавы высокой чистоты и монокристаллы а-латуни также растрескиваются под напряжением в атмосфере NH3 [27]. В под-тверждение электрохимического механизма показано, что в растворах NH4OH потенциалы границ зерен поликристаллической латуни имеют более отрицательные значения, чем сами зерна. В растворах Fe lg, где коррозионное растрескивание не происходит, не наблюдается и подобного распределения потенциала [28]. Согласно другой точке зрения, на латуни образуется хрупкая оксидная пленка, которая под напряжением постоянно растрескивается, а обнажившийся подлежащий металл подвергается дальнейшему окислению [29, 30]. Возможно также, что структурные дефекты в области границ зерен напряженных медных сплавов способствуют адсорбции комплексов ионов меди с последующим ослаблением металлических связей (растрескивание под действием адсорбции). В соответствии с этим предположением, ионы Вг и С1 действуют как ингибиторы, вытесняя с поверхности комплекс металла (конкурирующая адсорбция). [c.338]

В сообщении Энгеля и Боймеля 1 ] приводятся данные о том, что в кипящем растворе нитрата кальция напряженное железо подвергается периодическому растрескиванию со скоростью 0,2 мм/с. Какая плотность коррозионного тока соответствует этой скорости Если это значение скорости считать характерным, то каков, по вашему мнению, электрохимический механизм роста пленок [c.391]

Таким образом, исходя из результатов проведенных исследований, процесс КР в настоящее время не может быть однозначно объяснен в рамках механизма растворения СВ. В электрохимическом отношении СВ не оказывают определшощего влияния на протекание КР н могут воздействовать на растрескивание металла только как инертные неметаллические включения, увеличивающие поля внутренних механических напряжений и. соответственно, уменьшающие стойкость к КР. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология