ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механизм коррозионного растрескивания под напряжением стали и других металлов из "Коррозия металлов" Чистые металлы, как правило, во всех средах стойки к коррозионному растрескиванию. Существенную роль играют примеси, например углерод и азот в углеродистых сталях, азот в нержавеющих сталях аустенитного класса. Металл может также приобрести склонность к растрескиванию в результате легирования. К последней категории относятся такие сплавы, как латуни, сплавы Ag— u, u—Au и Mg—Al, которые склонны к коррозионному растрескиванию в определенных средах независимо от их чистоты. [c.112] Трещины развиваются по примесям или легирующим элементам. [c.112] В сплавах типа дюралюминий (4% Си—А1) после низкотемпературного нагрева по границам зерен выпадает интерметаллическое соединение uAl,, что сопровождается обеднением соседних участков структуры медью. В электролите, например растворе Na I, между границами зерен и самими зернами начинается гальваническое взаимодействие, протекающее с разрушением металла по границам зерен. Дикс [13] высказал предположение, что избирательная коррозия, распространяющаяся либо вдоль границ зерен, либо через сами зерна, в сочетании с высокими растягивающими напряжениями является необходимым условием для возникновения растрескивания у любого металла. По его мнению, влияние внутренних напряжений заключается в расширении мелких трещин, в результате чего разрушается защитная пленка и новые анодные участки приходят в соприкосновение с коррозионной средой. В этой схеме участки, по которым в дальнейшем будут развиваться трещины, образуются в процессе затвердевания сплава или при последующей термической обработке. [c.112] Существует теория, согласно которой коррозионное растрескивание стали в щелочах представляет собой один из видов водородной хрупкости или водородного растрескивания. Однако убедительного подтверждения эта теория не получила. [c.113] что катодная поляризация напряженной стали в горячем растворе каустической соды защищает ее от коррозионного растрескивания [3], свидетельствует об отсутствии участия водорода в этом процессе. [c.113] Возникло предположение [1, 16], что растрескивание в известной степени является следствием адсорбции, уменьшающей поверхностную энергию металла в местах, где проходят вершины трещин, что создает благоприятные условия для разрыва металла под растягивающей нагрузкой. Лангмюр [17] показал, что одного мономолекулярного слоя адсорбированного вещества достаточно для того, чтобы почти полностью нарушить связи у атомов, лежащих под этим монослоем. Наиболее эффективны в этом отношении ионы, для которых характерна хемосорбция поверхностью данного металла. Теория, по которой адсорбция благоприятствует распространению трещин, была предложена для объяснения разрушения стекла [18] и сталей, содержащих водород [19]. [c.114] Хемосорбция может развиваться избирательно вдоль скоплений дислокаций, собирающихся, по-видимому, под воздействием примесей, или по вакансиям, где концентрируются определенные легирующие компоненты сплава. Работа гальванических элементов может благоприятствовать хемосорбции специфических анионов на поверхности одного из обоих электродов. Внешняя анодная или катодная поляризация металла может изменить адсорбционное поведение ионов, так как одни ионы могут быть вытеснены другими. Б этом отношении катодная поляризация может оказаться благотворной независимо от механизма коррозии. Кроме того, гальванический ток может вызвать образование специфических ионов, адсорбируемых поверхностью [16]. [c.114] Маловероятно, чтобы коррозионное растрескивание происходило только из-за чисто механических воздействий, например вследствие возникновения высоких напряжений у основания острого надреза. Так, если при выдержке монокристалла ugAu в растворе Fe lg после появления трещин в металле удалить коррозионный раствор, то в дальнейшем возникнет пластическая деформация кристаллов [23]. Распространение трещины в напряженной нержавеющей стали 18-8 (к которой приварен никель), погруженной в кипящий раствор Mg la, прекращается на поверхности раздела между сталью и никелем, который стоек к коррозионному растрескиванию в Mg la [24]. [c.115] Механизм коррозионного растрескивания следует рассматривать как сочетание электрохимического воздействия с сорбцией в напряженном металле. Чтобы точно установить степень ответственности каждого из перечисленных факторов в том или ином случае растрескивания, необходимо проведение дальнейших экспериментов. [c.115] Вернуться к основной статье