Исследования коррозионного

Следует отметить, что исследования коррозионной усталости сталей в условиях катодной поляризации, выполненные ранее, проводились или в условиях, приближенных к катодной защите морских сооружений [117. 134, 199, 223], или давали трудно '?чтер-претируемые результаты [115, 229]. В частности, исследовательскими группами, изучающими влияние циклических напряжений на процесс КР под руководством А. Мендозы и Е. Вендлер-Калч [177, 229], вблизи поверхности образцов обнаружены трещины глубиной, не превышающей десятков микрометров. Их скорость роста, как это было показано Дж. Биверсом и др. [115], снижается по мере развития разрушения. В результате изучения влияния циклической нагрузки на величину порогового напряжения КР с помощью экстраполяции длины трещины P.P. Фесслером [139] обнаружено ее снижение по мере уменьшением частоты нагружения с 10"3 до 10"* Гц. Однако полученные значения пороговых напряжений не соответствуют наблюдаемым на реальных магистральных газопроводах уровням напряжений, при которых развивается КР. Следует отметить, что практически во всех исследованиях влияния циклического напряжения на процесс КР образцы не доводились до разрушения [139]. При полном же разрушении образцов, проведенном Т.Н. Бейкером и др. [112-114] по "стандартной" для КР методике Дж. Биверса и др. [115], обнаружено, что трещины распространялись под углом 45° , что является признаком вязкого разрушения, а не КР, для которого характерен хрупкий механизм распространения трещин. Результаты этих исследований косвенно подтверждают факт о различии механизма КР и МКУ.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ.'.....................5

..КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ КОРРОЗИОННОЙ.СТОЙКОСТИ

Коррозионная стойкость не является абсолютной характеристикой только металла или другого конструкционного материала, а в равной степени зависит от коррозионной среды. Один и тот же материал, обладая высокой коррозионной и химической стойкостью в одних средах, может оказаться совершенно непригодным в других. Большое разнообразие видов коррозии, как по механизму, так и по условиям протекания и характеру коррозионного разрушения, требует использования различных методов исследования коррозионной стойкости металлов и сплавов. Главным здесь является по возможности более полная имитация условий их эксплуатации.

Все существующие методы исследования коррозионной стойкости материалов можно разделить на качественные и количественные.

Исследования коррозионной стойкости стали 20, 12Х1МФ и 12Х2МФСР под влиянием летучей золы сланцев с повышенным содержанием хлора и щелочных металлов показали увеличение интенсивности коррозии (пунктирные линии на рис. 4.11). Эти результаты говорят о большом.влиянии хлоридов щелочных металлов, содержащихся в золе сланцев, на количественные характеристики коррозии сталей.

Исследования коррозионной стойкости сталей 12Х1МФ 12Х2МФСР, 12Х2МФБ, 12Х12В2МФ и 12XJ8H12T под влиянием золы и отложений АШ и экибастузского угля с целью установления кинетики коррозии проведены ЦНИИТМАШ, ВТИ, Союзтех-энерго и Ростовэнерго [106, 107].

Лабораторные исследования коррозионной стойкости стали 12Х1МФ показали примерно в 1,5 раза меньшую глубину коррозии, чем результаты промышленных и эксплуатационных исследований. Приведенная в табл. 4.8 формула установлена на основе данных промышленных и эксплуатационных испытаний по кине-164 ,

были проведены систематические исследования коррозионной стойкости сплавов ванадия с Ti, Mo, Mb, Та, W и Cr [51]. Результаты испытаний ванадия и его сплавов в кипящих растворах соляной кислоты представлены на рис. 53. В этой среде ванадий нестоек. Даже в слабом 5%-ном растворе НС1 скорость коррозии ванадия превышает 3 мм/год. Добавка титана понижает и без того низкую стойкость ванадия. Другие легирующие элементы повышают коррозионную стойкость ванадия, но в неодинаковой степени. Наиболее эффективно легирование танталом. При 13 мас.%. Та скорость коррозии сплава N—Та в кипящей соляной кислоте (за исключением 20%-ной) не превышает норм 1 балла, а при 18 мас.%. Та весовым методом уже не обнаруживается протекание коррозионного процесса, т.е. сплав V + 18 мас.% Та по коррозионной стойкости в кипящей соляной кислоте с концентрацией до 20 мас.% не уступает чистому танталу. Кривые скорости коррозии в зависимости от концентрации кислоты для различных расплавов можно считать эквидистантными, поэтому влияние легирующих элементов можно представить графически в координатах содержание легирующего элемента—скорость коррозии, причем указанная особенность расположения кривых позволяет получить эту зависимость для любой концентрации кислоты.

Систематические исследования коррозионной стойкости сплавов тантала с другими (а не с ниобием) элементами были проведены только авторами работы [54]. Однако опубликованы были лишь некоторые результаты этих исследований, в связи с чем ниже более подробно изложим их методику и результаты.

64.Андреева В.В. и др. Исследования коррозионной стойкости, электрохимических и механических свойств и микроструктуры сплавов системы ниобий-титан. - В кн.: Коррозия и защита конструкционных сплавов. М.: Высшая школа, 1966, с. 178-183.

Титан обладает отличной стойкостью к струевой и кавитационной коррозии в морской воде. Высокую стойкость к эрозионной коррозии показали сплавы Ti - 6A1-^W и Ti—7Al-2Nb-lTa. Титан обладает высокой стойкостью к питтинговой, щелевой и межкристаллитной коррозии. Он не корродирует под слоем отложений и лакокрасочных покрытий. В последние годы проводятся обширные исследования коррозионного растрескивания титановых сплавов в морской воде, причем особое внимание уделяется сплавам Ti-6Al—4V; Ti—6Al-6V-2Sn; Ti-3Cu; Ti —7A1— -2Nb-l Та и Ti-8Mo-8V-2Fe-3Al.

В работе [143] приведены результаты исследования коррозионного растрескивания стали 4340 с пределом текучести 1380 МПа в условиях анодной и катодной поляризации в 3,5 %-ном растворе NaCl. Растрескивание происходило при обоих видах поляризации. Продолжительность экспозиции до начала разрушения возрастала при катодной поляризации, уменьшалась при более отрицательных потенциалах. Для объяснения наблюдавшихся результатов рассмотрены процессы, связанные с выделением водорода.

В лаборатории Американской алюминиевой компании проведены электрохимические исследования коррозионного поведения алюминиевых сплавов 1100-F, 6063-T6 и 5052-Н34 [245]. Сделан вывод, что после короткого начального периода скорости общей коррозии исследованных сплавов при температурах до 150 °С не превышают 0,02 мм/год. В условиях, когда продукты коррозии могут скапливаться на поверхности металла, сплав (5063 проявлял несколько большую склонность к питтингу, чем сплав 5052 в температурном интервале 24—52 °С. Хотя сплав 1100 обладал несколько меньшей способностью к пассивации в питтингах, чем сплавы, содержащие магний, его стойкость была признана достаточно высокой при температурах до 127 °С.

контрольные участки для периодического, наблюдения за изменениями структуры и свойств, а также для исследования коррозионного утонения. Контрольные участки фиксируют клеймением и располагают в двух-трех местах по ширине газохода. Вырезки и исследования производят через каждые 25 тыс. ч эксплуатации.

Целью диссертационной работы является разработка и усовершенствование методов и средств повышения долговечности изделий с ГМО на основе исследования коррозионного и коррозионно-механического поведения сталей типа 18-10 и их сварных соединений.

На защиту выносятся результаты исследования коррозионного и коррозионно-усталостного поведения сталей типа 18-10 и их сварных соединений, совершенствование на этой основе методов расчета долговечности изделий с ГМО и повышение их ресурса путем рационального выбора режимов сварки и методов ингибиторной защиты от питтинговой коррозии и коррозионно-усталостного разрушения при действии блуждающих токов.

ведения электрохимических исследований с имитацией этих условий эксплуатации. Электрохимические исследования коррозионного поведения стали проводили путем снятия анодных и катодных поляризационных кривых в специально разработанной электрохимической прижимной трехэлектродной ячейке, снабженной дополнительно штуцером для продувки инертным газом (гелием) и гидрозатвором. Потенциал регистрировали относительно хлорсе-ребряного электрода сравнения (ХСЭ). Аналогичные исследования проводили на сварных швах из этой стали. Содержание кислорода определяли методом сравнения при помощи компараторов «Dissolved oxygen».

На перегревателях с температурой 540 °С и выше выделяют контрольные участки для периодического наблюдения за изменением структуры и свойств металла, а также для исследования коррозионного утонения стенки трубы. Вырезку труб и исследования производят через каждые 25 тыс. ч эксплуатации. Контрольные участки фиксируют клеймением и располагают в двух-трех местах по ширине газохода.

На рис. 60 приводится общий вид установки для исследования коррозионного и электрохимического поведения металлов под тонкими пленками электролитов.

Для изучения причин коррозии в данных условиях и выбора методов защиты были проведены исследования коррозионного» и электрохимического поведения титана ВТ1-0 с учетом основных факторов технологического режима.