Лабораторные стендовые

К методам предотвращения и замедления КР относится инги-бирование. Этот способ упоминался еще первыми исследователями КР в середине шестидесятых годов. "Традиционная" карбонатная теория фактически свела КР к разновидности щелочной хрупкости [47] и для ингибирования растрескивания были предложены соединения, хорошо зарекомендовавшие себя для ее предотвращения: хроматы, фосфаты, силикаты [1, 98, 116, 137, 138, 173, 174, 193, 197]. Механохимические и электрохимические лабораторные исследования показали высокую эффективность этих соединений применительно к КР. В ранних публикациях зарубежных исследователей предполагалось [141, 142] вводить их в грунт. Однако дальнейшие исследования показали малую эффективность этого мероприятия из-за низкой скорости продвижения фосфатов в грунте, а также высокой токсичности хроматов [138]. Ингибиторы могут также добавляться в праймер. По данным лабораторных исследований, проведенных за рубежом, в первое время пойле повреждения изоляции наиболее эффективны хроматы, а при более длительной эксплуатации — фосфаты вследствие меньших скоростей диффузии последних из праймера [137-139]. Предполагается, что действие ингибиторов ограничено по времени из-за диффузии активного вещества в грунт. Однако практическая реализация данного способа защиты затруднена в связи с ограниченной растворимостью неорганического ингибитора в органической матрице праймера. Поэтому в УГНТУ были проведены электрохимические исследования возможности ингибирования КР с помощью органических ингибиторов. Трехэлектродная ячейка ЯЭС-2 заполнялась ингибитором в концентрации 100 мг/л, растворенным в карбонат-бикарбонатной среде. Исследования проводились при температурах 20, 40 60 и 80 °С. Рабочим электродом служила трубная сталь 17Г1С. В качестве критерия склонности стали к КР использовалась величина максимальной плотности анодного тока 1гаах и степень торможения коррозии In у.

Дробеструйная и пескоструйная обработки труб, создающие сжимающие напряжения на их поверхностях^ были рекомендованы еще первыми исследователями КР [226]. Дальнейшие лабораторные исследования подтвердили их эффективность [114].

1) лабораторные исследования — коррозионные исследования металлических образцов в лабораторных, искусственно создаваемых условиях; -

2) внелабораторные исследования — коррозионные исследования металлических образцов в естественных, эксплуатационных условиях (в том числе исследования в природных условиях: в атмосфере, в море, в грунте и др.);

Обычно коррозионные исследования проводят в такой последовательности: лабораторные, внелабораторные, эксплуатационные.

Коррозионные испытания проводятся для решения как практических, так и теоретических вопросов. Методы исследования коррозии металлов можно подразделить на три группы: лабораторные, внелабораторные и эксплуатационные. Наибольшее развитие получили лабораторные методы испытаний. Однако даже самые совершенные лабораторные исследования не всегда могут воспроизвести правильную картину поведения конструкционных металлов или защитных покрытий в эксплуатационных условиях. Для получения более точных данных на лабораторных установках моделируют условия службы металла в производственном процессе.

При температуре выше 225 °С присутствие силикатов в щелочной котельной воде ускоряет процесс КРН; при более низких температурах силикаты могут ингибировать этот процесс [5]. Лабораторные исследования показали, что при атмосферном давлении в кипящем 50 % NaOH добавки 0,2—1,0 % РЬО, КМпО4, NaaCrO4 или NaNOg также ускоряют КРН [5]. В связи с этим важно заметить, что при высоких температурах и давлениях нитраты, добавленные в количествах эквивалентных 20—40 % от щелочности воды (по NaOH), служат ингибиторами КРН [5J и используются в практике с этой целью. С другой стороны, добавление к кипящим нитратным растворам 2 % NaOH может ингибировать растрескивание [6]. Это один из примеров того, как тщательно следует продумать условия лабораторных испытаний, прежде чем рекомендовать их результаты для промышленного внедрения. Множество осложнений в химической промышленности связано с коррозией стали в горячих нитратных растворах, но под воздействием растягивающих напряжений сталь корродирует в этих средах и при низких температурах [7]. По этой причине, например, после 12 лет эксплуатации тросы моста в Портсмуте (Огайо), изготовленные из стали, содержащей 0,7 % С, разрушились у основания, где скапливалась и концентрировалась дождевая вода — по-видимому, она содержала незначительные количества нитрата аммония [8]. Последующие эксперименты, проведенные Национальным бюро стандартов, показали, что образцы троса, погруженные в 0,01 н. NH4NO3 или NaNO3, при комнатной температуре под действием растягивающих напряжений разрушались за 3,5—9,5 месяцев. В дистиллированной воде или 0,01 н. растворах NaCl, (NH4)2SO4, NaNO2 или NaOH разрушение не происходило. Этот случай говорит о необычной склонности стальных тросов к КРН.

Лабораторные исследования [84] показали, что для возникновения фреттинг-коррозии при трении стали о сталь требуется кислород, а не влага. Разрушение во влажном воздухе меньше, чем в сухом; еще меньшие разрушения наблюдаются в атмосфере азота. С понижением температуры коррозия усиливалась. Таким образом, становится очевидным, что механизм фреттинг-коррозии не электрохимический. Разрушение увеличивается с возрастанием нагрузки вследствие интенсивного питтингообразования на контактирующих поверхностях, так как продукты коррозии, например a-Fe2O3, занимают больший объем (в случае железа — в 2,2 раза), чем металл, из которого образуется данный оксид. Так как при колебательном скольжении оксиды не могут удаляться с поверхности, их-накопление ведет к локальному увеличению напряжения, а это ускоряет разрушение металла в тех местах, где скапливаются оксиды. С увеличением скольжения фреттинг-коррозия также возрастает, особенно при отсутствии смазки на . трущихся поверхностях. Увеличение частоты при одном и том же числе циклов снижает разрушение, но в атмосфере азота этого эффекта не наблюдается. На рис. 7.19 представлены графики зависимости фреттинг-коррозии от разных факторов. Заметим, что скорость коррозии в начальный период испытаний больше, чем при установившемся режиме.

Условия, при которых защита силикатами возможна или оптимальна, не совсем ясны. Очевидно, что определенную роль играют растворенные соли кальция и магния, причем некоторый защитный эффект можно получить даже благодаря только щелочным свойствам силиката натрия. В присутствии силиката пассивность железа достигается при рН = 10 и сопровождается уменьшением скорости коррозии до 0,1—0,7 г/(м2-сут) [13]. Гидроксид натрия при чуть больших значениях рН (10—И) * также вызывает пассивность с соответствующим падением скорости коррозии. При других условиях (например, при рН = 8) образуется создающая диффузионный барьер защитная пленка, которая, вероятно, состоит из нерастворимого силиката железа, но содержит и SiO2. Лабораторные исследования в дистиллированной воде при 25 °С показали уменьшение скорости коррозии железа на 85—90 % при добавлении силиката натрия (5 мг/л в расчете на SiO2), обеспечивающего рН = 8 [13]. Однако в водопроводной воде г. Кембриджа (содержание Са 44 мг/л, Mg 10 мг/л, С1~ 16 мг/л; рН = 8,3) при той же концентрации в ней SiO2 ингибирующего эффекта не наблюдалось. Если ввести в воду большие количества силиката натрия для достижения значений рН = 10ч-П, при которых наступает пассивность железа, то наблюдается з аметное уменьшение скорости коррозии.

где местные воды о высоким содержанием NaHCO3 и низким содержанием сульфатов, вызывали в котлах КРН. Защитный эффект наблюдался при добавлении в воду серной кислоты. Лабораторные исследования показали, что в воде при увеличении отношения Na2SO4 i NaOH коррозионное растрескивание стали хотя и протекает, но замедляется. Отсюда был сделан вывод, что защитное действие, наблюдаемое при добавлении серной кислоты, обусловлено ингибирующими свойствами ^уль-фатов.

решетках теплообменников), а также наличие щелей, в которых в результате перегрева концентрируются растворенные вещества, ускоряют коррозионное растрескивание под напряжением [27]. Лабораторные исследования показывают, что при более длительной выдержке такие явления наблюдаются и в относительно чистой воде [28] (см. также разд. 22.2). Увеличение содержания никеля способствует межкристаллитной коррозии нержавеющих сталей с 18—20 % Сг в воде, содержащей С1~-ионы, при 200— 300 °С [29]. Растворенный кислород в этих условиях оказывает окислительное действие, аналогичное действию кипящего раствора HNO3 + Сгв+. Присутствие >0,3 % Si и 0,023 % Р в нержавеющей стали с 14 % Сг и 14 % Ni, которая контактирует с 0,01 % раствором РеС13 при 340 °С, также приводит к межкристаллитной коррозии. В отличие от раствора HNO3 -т- Сг6*, выдержка (в течение 21 дня) при высокой температуре в 0,01 % растворе РеС13 вызывает межкристаллитную коррозию несенсибилизированной нержавеющей стали только в том случае, если она содержит больше 0,05 % С [30].

1) лабораторные стендовые испытания, в которых образцы котельной стали (со щелью или без нее) погружают в раствор, инициирующий питтингообразование, например РеС1з (окислительно-восстановительный потенциал выше критического потенциала питтингообразования Фпр);

2) лабораторные стендовые испытания, в которых образцы котельной стали анодно поляризуются в растворах, содержащих хлориды, с целью оценки значений, потенциала питтингообразования Фпр и потенциала полной пассивации фщ,.

Лабораторные (стендовые) вибрационные испытания позволяют сократить объем дорогостоящих натурных испытаний, а также провести детальные исследования отдельных элементов системы человек—машина.

Новые смазки для некоторых видов промышленного оборудования. За последние годы в лаборатории трения и смазки кафедры «Детали машин» для некоторых видов промышленного оборудования разработаны рецептура и способы приготовления нескольких новых смазочных материалов 1. Лабораторные, стендовые и эксплуатационные испытания позволили выявить их специфические свойства и преимущества по сравнению со смазками, ранее применявшимися для тех же целей.

На отдельных этапах разработки и при изготовлении асбополимерных фрикционных изделий применяют различные виды испытаний. По степени точности воспроизведения эксплуатационных режимов работы ФАПМ различают лабораторные, стендовые и натурные (дорожные, полевые, эксплуатационные и др.) испытания [6].

В Институте машиноведения разработан общий подход к оценке качества оборудования [1], основанный на квалиметрических методах и учитывающий возможности современных информационных систем ГАП. Этот подход проверен для ряда типов оборудования, применяемых в комплексно-автоматизированном производстве (для агрегатных станков и автоматических линий, токарных автоматов и полуавтоматов, ПР и др.) [2]. При этом показана возможность получения норм для показателей качества. Методика квалиметрического анализа включает применение методов натурного эксперимента на всех стадиях жизни оборудования (лабораторные, стендовые, производственные и эксплуатационные испытания и исследования), а также исследования на математических моделях. Такой подход удешевляет оценку качества и делает ее более достоверной.

Проведение испытаний и диагностирование робототехнических систем возможно лишь на основе системного подхода, предусматривающего единство методики, рациональное распределение экспериментальных работ по времени и месту проведения (лабораторные, стендовые и эксплуатационные), организацию обмена информацией между конструкторскими бюро и промышленными предприятиями.

Лабораторные Стендовые испытания Эксплуатационные

На отдельных этапах разработки и при изготовлении полимерных фрикционных изделий применяют различные виды испытаний. По мере расширения полноты моделирования эксплуатационных режимов работы ФПМ различают испытания с использованием моделей лабораторные, стендовые и натурные (дорожные, полевые, эксплуатационные и др.) [7, 19, 42, 43, 50].

2. Лабораторные (стендовые) испытания, проводимые на образцах, соответствующих встречающимся на практике парам (например, различным червячным, винтовым и другим передачам). Условия проведения испытаний близки к практическим условиям работы. Строгий учет отдельных факторов, возможный в лабораторной обстановке, позволяет выявить влияние отдельных причин на интенсивность износа исследуемых пар. Результаты такого исследования могут быть использованы при проектиро-

2. Лабораторные (стендовые) испытания, проводимые на образцах, соответствующих встречающимся на практике парам (например, различным червячным, винтовым и другим передачам). Условия проведения испытаний близки к практическим условиям работы. Строгий учет отдельных факторов, возможный в лабораторной обстановке, позволяет выявить влияние отдельных причин на интенсивность износа исследуемых пар. Результаты такого исследования могут быть использованы при конструировании машин, испытания могут выявить новые, более целесообразные конструкции пар рассматриваемого типа.

Рекомендуем ознакомиться:

Линейчатой поверхностью

Линейными характеристиками

Линейными свойствами

Линейного функционала

Линейного осциллятора

Линейного распределения

Линейного теплового

Линейного упрочнения

Линейному уравнению

Линеаризация уравнения

Меню:

Главная страница Термины