ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коррозионное растрескивание под действием среды из "Электрохимическая коррозия" Коррозионное растрескивание под действием среды может возникнуть в резуль сочетания механически растягивающих напряжений и коррозии. При статических растягивающих напряжениях процесс называют просто коррозионным растрескиванием, а если напряжение переменно, то коррозионной усталостью. Между этими двумя процессами нет четкой границы оба могут приводить к растрескиванию и разрушению. По современным воззрениям, причиной поражения являются не столько сами напряжения, сколько вызываемые ими деформации. [c.34] Коррозионное растрескивание вызывается статистическими растягивающими напряжениями в материале при особых свойствах коррозионной среды. Этому типу коррозионного повреждения наиболее подвержены некоторые сплавы, но при неблагоприятных условиях оно возможно и в случае чистых металлов. [c.34] Коррозионное растрескивание под напряжением вызывают только растягивающие механические напряжения выше определенного критического уровня. Напряжения сжатия абсолютно безопасны. Можно учитывать остаточные напряжения после холодной деформации, например сгибания или сильного вытягивания, и наложенные напряжения от действующей нагрузки. [c.34] Коррозионная среда, способствующая коррозионному растрескиванию под напряжением, в какой-то м е специфична для данного металла, например аммиак для медных сплавов, хлоридные растворы для аустенитной нержавеющей стали и растворы нитратов для углеродистой стали. Однако, как было показано, в неблагоприятных условиях коррозионное растрескивание под напряжением вызывается и большим числом других веществ. Часто решающим являются присутствие кислорода, значение pH и электродный потенциал. [c.34] 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] 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] Трещины могут приводить к разламыванию материала. Коррозионное растрескивание под напряжением характеризуется хрулкгши изломами. Это означает, что в месте излома не наблюдается никаких сужений, характерных для вязкого излома (рис. 35). [c.34] Контрмеры против коррозионного растрескивания под напряжением имеют целью исключить либо напряжение растяжения, либо коррозионную среду, либо, если возможно, и то, и другое. Обычной мерой является отжиг для снятия внутренних напряжений, в процессе которого остаточные н яжевия в конструкции уменьшаются до безопасного уровня. При этом условии, температуру и время отжига выбирают так, чтобы остаточные напряжения снизились до удовлетворительного уровня, но не пострадала прочность материала. Для меди, например, во многих случаях подходит термообработка при 300 °С в течение 1 ч для нержавеющей стали требуется более высокая температура (около 500 С). [c.34] Еще одной мерой противодействия является дробеструйный наклеп, при котором в поверхностной зоне материала создаются напряжения сжатия. [c.34] Когда материал подвергают действию изменяющихся нагрузок, в нем могут происходить процессы, приводящие к его повреждению, даже если нагрузки существенно ниже предела прочности материала. Изменения нагрузки могут в неблагоприятных условиях привести к образованию трещин и к разрушению. Этот тип повреждения называется усталостью. Скорость процесса может значительно возрасти, если одновременно протекает коррозия. Такое явление носит название коррозионной усталости. В данном случае, в отличие от коррозионного растрескивания под напряжением, специфической коррозионной среды не требуется. [c.37] Время разрушения зависит от числа (а соответственно и от частоты) изменений нагрузки и от ее величины. Относительные значения этих параметров при разрушении можно записать в виде так называемой кривой Велера (рис. 40). Однако результат зависит и от частоты изменений нагрузки, и от формы кривой этих изменений (синусоидальной, треугольной или квадратичной). [c.37] Ряд металлов, например сталь, не подвергается чисто усталостному разрушению независимо от числа изменений нагрузки, если последняя поддерживается ниже определенного уровня — предела усталости (см. рис. 40). Однако четкого предела коррозионной усталости, по-видимому, нет. [c.37] Трещины, возникающие при усталости или коррозионной усталости, являются, как правило, транскристаллитными, прямыми, неразветвленными и широкими. При коррозионной усталости обычно образуется несколько трещин, группами (рис. 41), но при простой усталости их обычно немного. [c.37] Повреждения при усталости и коррозионной усталости имеют характц) хрупких изломов (см. рис. 35), кок и при коррозионном растрескивании под напряжением. На повфхности излома часто можно различить точку, с которой началось растрескивание, и несколько кривых линий, показывающих, как распространялся фронт растрескивания (рис. 42). [c.38] Усталостные и коррозионно-усталостные разрушения могут возникать при различных ситуациях. Примером является растрескивание корабельных винтов. Нагрузка на каждую лопасть винта изменяется в зависимости от положения лопасти относительно корпуса корабля. Таким образом, при работе винта одновременно с его коррозией в морской воде происходит большое число изменений нагрузки. Поэтому в неблагоприятных условиях может возникнуть коррозионная усталость. [c.38] Другим примером является растрескивание труб, например в системах горячего водоснабжения или центрального отопления, если они смонтированы так, что не имеют достаточной эластичности. Изменения температуры могут вести в таких случаях к повреждающим трубу изменениям нагрузки. Этого можно избежать, включая в системы специальные расширительные вставки — компенсаторы подковообразные, петлевые, сальниковые, сильфонкые, угловые. [c.38] Вернуться к основной статье