Коррозионных испытаниях

В нестоящее врет установлено (18 }, что физико-химические - процессы коксования нефтяных остатков и коррозии металла аппаратов получения хоков связаны между собой автокаталитичеоким влиянием. Твк, результаты коррозионных испытаний сталей коксовых камер, находящихся под различным ннпряжечиьм растяжения и при различных температурах коксования,показали, что с увелиЧениен температуры коксования (в начальный момент, до стадии интенсивного коксообразо-ваншя) скорость коррозии экспоненциально возрастает. При температуре начала интенсивного обрааооякия кокса иа гудрона («-320 °С)*вРвктер влияния напряжений на скорость коррозии стелеЛ меняется. Это связано ,о протеканием: на поверхности металла,контактирующего о нефтяным

Результаты 15-дневных сравнительных коррозионных испытаний

Практической целью коррозионных испытаний является определение долговечности данного металла в определенных условиях. Однако этим не исчерпываются все задачи и цели коррозионных испытаний и исследований, которые более детально сформулированы Г. В. Акимовым следующим образом:

Рис. 328. Схема установки для коррозионных испытаний металлов в электролитах при повышенной температуре:

Простой метод коррозионных испытаний металлов в электролитах, например, в кислотах, при высоких температурах и давлениях состоит в выдержке исследуемого образца металла, помещенного в запаянную ампулу из термостойкого стекла с налитым в нее электролитом, при заданной температуре в термостатированном шкафу. Для предупреждения разрыва запаянных ампул вследствие образования в них паров электролита и накопления газообразных продуктов коррозии ампулы помещают в контейнеры, изготовленные из нержавеющей стали, у которых для создания противодавления пространство между стенкой и ампулой заполняют водой. Более совершенным методом коррозионных испытаний в электролитах при высоких температурах и давлениях является проведение их в специальных автоклавах (рис. 329).

Прибор для массовых сравнительных коррозионных испытаний металлов при полном погружении в электролит, в котором предусмотрены постоянное перемешивание раствора и термоконтроль, носит название шпиндельного аппарата. Конструкция этого аппарата изображена на рис. 330. Для подобного рода коррозионных испытаний металлов при переменном погружении в электролит применяют различные аппараты, которые представляют собой застекленные термостатированные камеры с автоматически поднимающейся и опускающейся штангой с подвешенными к ней испытуемыми образцами (рис. 331).

Для простейших лабораторных испытаний металлов на атмосферную коррозию исследуемые образцы одного или нескольких металлов помещают в закрытый эксикатор, на дно которого налита вода. Для более интенсивного осаждения влаги образцы один или два раза в сутки охлаждают в термосе, после чего .их переносят в эксикатор, имеющий комнатную температуру, для коррозионных испытаний.

Рис. 331. Схема аппарата для коррозионных испытаний металлов при переменном погружении:

В качестве показателей коррозии металлов в описанных выше методах коррозионных испытаний используют: наблюдение внешнего вида образцов, микроисследование, показатель склонности к коррозии, очаговый, изменения массы и механический показатели, а также изменение электрического сопротивления. При исследовании атмосферной коррозии иногда применяют отражательный показатель коррозии. В случае неравномерной или местной коррозии металлов глубину коррозионных поражений измеряют иглой, укрепленной на подвижном конце индикатора часового типа (рис. 333). Измерение индикатором глубины коррозионных поражений через небольшие расстояния по всей длине прокорродированного образца металла, укрепленного на подвижном столике профилометра (рис. 334), позволяет построить профилограмму — графическое изображение профиля образца. Для этих целей применяют усовершенствованные оптико-механические про-филографы.

Ускоренный электрохимический метод испытания на точечную коррозию, предложенный Бреннертом и усовершенствованный Г. В. Акимовым и Г. Б. Кларк, состоит в том, что образец коррозионностойкой стали поляризуют анодно от внешнего источника постоянного тока и одновременно измеряют его электродный потенциал (рис. 355). При достижении некоторого значения потенциала (потенциала пробивания) защитная пленка на образце разрушается в одной или нескольких точках, вследствие чего значение электродного потенциала образца уменьшается. Наблюдается хорошее соответствие результатов сравнительных коррозионных испытаний хромистых и хромоникелевых сталей на точечную коррозию с данными, полученными методом определения потенциала пробивания.

Исследования в море проводят на морских коррозионных станциях или судах. Основная аппаратура станций для коррозионных испытаний состоит из стальных рам для установки испытуемых образцов на фарфоровых изоляторах и устройства для крепления рам на определенной глубине под уровнем моря (рис. 362). Рамы с образцами периодически поднимают из воды для осмотра образцов. -

Поверхность образцов металлов перед их исследованием обычно подвергают предварительной подготовке (зачистке, обезжириванию и т. п.). Особое внимание при сравнительных коррозионных испытаниях обращают на стандартность, одинаковость предварительной подготовки поверхности всех исследуемых металлических образцов.

Выбор показателей коррозии и обработка образцов сходны с таковыми при лабораторных коррозионных испытаниях в электролитах. Результаты коррозионных испытаний должны сопровождаться характеристикой водоема и условий коррозионных испытаний в нем, а также метеорологическими данными для места испытания.

На рис. 226 приведен простейший прибор для создания растягивающих напряжений в образце при коррозионных испытаниях, состоящий из рамки /, в нижнее седло которой и седло захвата 2 вставлены полуконусы 3, служащие для схватывания образца 4 и центрирования растягивающего усилия. Палец 5 захвата на верхнем конце имеет мелкую метрическую нарезку. На этот конец надеваются калиброванные пружины 6, служащие для создания и измерения усилий, приложенных к образцу. Растягивающее усилие на образце создается завинчиванием гайки 7, сжимающей пружину 6.

В данном учебном пособии приводятся только некоторые методы и критерии оценки- ОХОЙЕСОТВ, используемые при коррозионных испытаниях неметаллически материалов (тобл.7, 8,9 ).. Однако. эледарт всегда помнить о т«совершенства методов исяытэнвй« кри-ТЗ/.ИРВ оцй-и'т: коррозвоям'й сясйяостя и Heo6"f-№MocT5s в оэделыих

5 • 1016 ион/см2 при коррозионных испытаниях в 20 %-ном растворе серной кислоты при 373 К привело к снижению скорости коррозии по отношению к чистому металлу (Ti) соответственно в 104 и 10Г раз.

4. Ужесточение факторов внешней среды. Ужесточение факторов внешней среды способствует существенному сокращению времени испытания. Так, насыщение абразивом среды, в которой происходит износ трущихся пар, применение более агрессивных, чем при обычных условиях работы, сред при коррозионных испытаниях, наложение вибраций на испытываемое изделие, повышенные радиационные, биологические и другие воздействия существенно интенсифицируют процессы разрушения материалов.

При коррозионных испытаниях металлов в кислотных электролитах процесс ускоряют за счет увеличения концентрации кислоты, снижения перенапряжения водорода, повышения температуры, усиления размешивания.

Удаление продуктов коррозии из отверстия в случае использования коррозионных сред, которые приводят к образованию, может быть произведено общеизвестными средствами. Так, например, при коррозионных испытаниях сталей в нейтральных и слабощелочных средах для этой цели пригодны растворы лимонной кислоты, натриевой соли ЭДТА и других веществ.

Сульфат-серебряный электрод сравнения обычно используется при стендовых коррозионных испытаниях металла в растворах серной кислоты.

В некоторых же коррозионных испытаниях можно обойтись гораздо более простыми средствами и при этом также получать результаты, хорошо коррелирующиеся с данными эксплуатационных наблюдений. Это относится, в частности, к случаю, когда испытания проводятся при повышенных температурах, но стандартном давлении.

Химические коррозионные испытания иначе называют испытаниями при полном погружении образцов в коррозионную среду. В отличие от других специфических методов коррозионных испытаний (например, на щелевую межкристаллитную коррозию и т.д.) химические коррозионные испытания не ставят своей целью ускоренную проверку восприимчивости металла какому-то отдельно взятому виду коррозионных разрушений. Как правило, стендовые химические коррозионные испытания проводятся для определения общей коррозионной стойкости металла в данной среде. При таких коррозионных испытаниях легко контролируются основные факторы, влияющие на результаты определения стойкости металла.