Образованием вторичных

Высокую коррозионную активность сообщают нефти растворенные в ней сернистые соединения: меркаптаны (тиоспирты R — S— Н), которые разрушают Со, Ni, Pb, Cu, Ag с образованием соответствующих меркаптидов [(CH3S)2 Pb, (CH3S)a Cu и др.], сероводород действующий на Fe, Pb, Cu, Ag с образованием сульфидов (FeS, PbS и др.), элементарная сера, коррозионноактивная по отношению к меди и серебру и также образующая сульфиды. Такие же явления наблюдаются при действии на металлы фенолов, содержащих сернистые соединения. При повышении температуры коррозия металлов возрастает.

Никель медленно окисляется при высоких температурах на воздухе. Некоторые сплавы па основе никеля применяются для изготовления изделий, работающих при высоких температурах (рис. 109). Если в газовой атмосфере присутствуют соединения серы, предельная рабочая температура никеля резко падает, так как он при этом быстро разрушается с образованием сульфидов.

Испытание [1] при 400—900 °С литых образцов бескислородной меди с 0,0003—0,005 % S показало низкие значения (2—37 %) относительного сужения. Таким образом, установлено вредное влияние серы при различной ее концентрации. Влияние серы меньше на медь, содержащую значительное количество других примесей, которые взаимодействуют с серой с образованием сульфидов. Кроме того, растворимость серы в очень чистой меди чрезвычайно мала [1]:

Коррозия металла под воздействием комплексных сульфатов по механизму Нельсона — Кейна связана с образованием сульфидов. Последние могут возникнуть также при взаимодействии металла с пиросульфатами. Приведенные в [69, 72] результаты исследования структуры металла труб поверхностей нагрева кот-

Бактерии могут инициировать коррозию меди, свинца и других: металлов с образованием сульфидов^! Процессы бактериальной коррозии при участии упомянутых видов бактерий приведены,-в работе [30].

Ингибигтошее и стимултшощее действие тиомочевины и ее производных, а также ряда других серусодержащих соединений при коррозии металлов в кислотах объясняют присутствием в растворе и на поверхности металла ионов HS~. Полагают, что эти соединения в процессе коррозии железа или стали в той или иной степени восстанавливаются и разлагаются с образованием сульфидов и ионов HS7 Поэтому их адсорбцию и ингибирутршее действие и в данном случае можно связать с предварительной адсорбцией ионов Н5~на поверхности металла. Даже очень малая степень восстановления, происходящая непосредственно на поверхности металла, способна обеспечить слой адсорбированных ионов HS""f на которых происходит адсорбция катионов исходного соединения [103,104,109,121].

Коррозия металлов в неэлектролитах является разновидностью химической коррозии. Органические жидкости не обладающие электропроводностью, исключают возможность протекания электрохимических реакций. К неэлектролитам относятся органические растворители: бензол, толуол, четыреххло-ристый углерод, жидкое топливо (мазут, керосин и бензин) и некоторые неорганические вещества, такие, как бром, расплав серы и жидкий фтористый водород. В этих средах коррозию вызывает химическая реакция между металлом и коррозионной средой. Наибольшее практическое значение имеет коррозия металлов в нефти и ее производных. Коррозионно-актив-ными составляющими нефти являются сера, сероводород, сероуглерод, тиофены, меркаптаны и др. Сероводород образует сульфиды с железом, свинцом, медью, а также со сплавами свинца и меди. При взаимодействии меркаптанов с никелем, серебром, медью, свинцом и со сплавами меди и свинца получаются металлические производные меркаптанов — меркапти-ды. Сера реагирует с медью, ртутью и серебром с образованием сульфидов.

Скорость охлаждающей воды в конденсаторных трубках должна быть не менее 1,5 м/с, особенно при наличии биологических отложений, так как осаждение взвесей на стенках трубок приводит к локализации коррозии. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора не должна превышать 45 °С, особенно при наличии органических отложений, разлагающихся с образованием сульфидов и аммиака. Уменьшение расхода охлаждающей воды на конденсатор, приводящее к увеличению ее нагрева, неблагоприятно сказывается на коррозионной стойкости трубок. Обычно при повышенных температурах воды более интенсивная коррозия наблюдается в трубках последнего хода охлаждающей воды. При работе с температурой охлаждающей воды более 45 °С на выходе из конденсатора необходимо введение в циркуляционную воду ингибиторов коррозии.

Совместное воздействие газовой среды, состоящей из оксидов серы, воздуха и водяного пара, вызывает более интенсивную коррозию металлов, чем каждого из указанных газов в отдельности. Увеличение содержания серы в топливе, дающем газообразные продукты сгорания (например, легкое дистиллятное топливо), приводит к увеличению скорости коррозии сталей, но далеко не во всех случаях. Влияние содержания серы в топливе возрастает при повышении температуры и повышении концентрации никеля в сплаве. О роли указанного фактора можно судить по данным о коррозии аустенитных сталей 08Х18Н10Т и Х23Н18 в продуктах сгорания дистиллятных топлив с различным содержанием серы. Опыты продолжительностью 100 ч при 800 °С показали, что удельная потеря массы указанных сталей при содержании в топливе 0,31; 0,41 и 0,96 % серы равняется соответственно: 0,79; 0,87 и 1,04 мг/см2 и 0,49; 0,61 и 0,70 мг/см2 [1]. Увеличение скорости коррозии сталей в продуктах сгорания топлива с повышенным содержанием оксидов серы вызвано образованием сульфидов металлов (FeS, Ni3S2 и др.) на их поверхности. Присутствие же сульфидов в поверхностной пленке продуктов коррозии приводит к увеличению скорости диффузионных процессов, происходящих в ней.

Продукты сгорания топлива часто содержат заметное количество сернистого ангидрида, частично окисляющегося до серного ангидрида под каталитическим действием окислов железа на поверхности перегревательных и котельных труб. Наличие серного ангидрида в. продуктах сгорания приводит к резкому повышению точки росы. Таким образом, на поверхностях нагрева с невысокими температурами рабочего тела возможна конденсация водяных паров (вернее растворов серной кислоты). Наблюдается наружная коррозия водяных экономайзеров и воздухоподогревателей. Механизм процесса—растворение пленки окислов в кислоте и электрохимическая коррозия с водородной деполяризацией на поверхности стали. Кроме того, возможен побочный процесс окисления стали упаривающимися растворами серной кислоты с образованием сульфидов железа. Продукты коррозии: газообразный водород, сульфаты и сульфиды железа на поверхности углеродистой стали. Баланс процесса:

ствие объясняется, видимо, образованием сульфидов редкоземельных

Блок-схема процессов, обусловливающих структурную приспособляемость, показана на рис. 83. Источником происходящих в поверхностном слое изменений является упругопластическая деформация, возникающая при трении, что приводит к структурно-термической активации и к образованию вторичных структур. Вторичные структуры относятся либо к твердым растворам, либо к химическим соединениям. При установившихся условиях трения площадь, занимаемая защитными пленками, постоянна, Одновременно с образованием вторичных структур происходит измельчение структуры и ее ориентация, в результате чего образуется субмикрорельеф, обеспечивающий оптимальную топографию поверхности.

На кривой интенсивности изнашивания деталей, работающих в паре трения (рис. 6.1), можно выделить три стадии: 1 — приработка, 2—установившееся изнашивание, 3 — ускоренное изнашивание» Первая стадия характеризуется ростом интенсивности изнашивания^ что объясняется малой площадью контакта поверхности из-за макро-и микронеровностей и большими контактными нагрузками вследствие этого. В конце стадии приработки устанавливается равновесная, стабильная шероховатость поверхности. Одновременно происходят структурные превращения в поверхностном слое с образованием вторичных структур. В стадии установившегося изнашивания интенсивность изнашивания невелика и постоянна по величине. При ухудшении условий работы может наблюдаться третья стадия — ускоренное изнашивание. В реальных условиях эксплуатации какая-либо из стадий может отсутствовать.

В частности, считается доказанным, что в полуфабрикатах с пластинчатыми структурами, образовавшимися в процессе деформации или термической обработки в /3-области, обеспечиваются более высокие значения К\с, K\scc и более низкие скорости развития трещин, чем в металле с глобулярной структурой. При этом увеличение первичного 0-зерна, утолщение в определенных пределах а-пластин с одновременным снижением их длины и уменьшением расстояния между пластинами дает возможность получить максимальные значения К\с и K\scc. Это связывают с многократным изменением направления роста трещин в металле с пластинчатыми структурами, а также ветвлением с образованием вторичных трещин, Увеличение доли пластинчатой составляющей используют для повышения трещиностойкости сплавов с глобулярно-пластин-чатой структурой.

В процессе трения в поверхностных слоях металлов происходят сложные явления, связанные с перераспределением химических элементов, структурными превращениями, измельчением отдельных фаз, образованием вторичных структур и т. д. Возникающие при этом слои измененной структуры обычно состоят из слаботравящихся «белых» фаз и зон повышенной травимости. Характер их распределения, структурное строение и фазовый состав оказывают большое влияние на износостойкость деталей.

Анодная и катодная реакции коррозионного процесса являются первичными процессами электрохимической коррозии. При коррозии возможны и вторичные процессы, связанные с образованием вторичных, зачастую труднорастворимых продуктов коррозии, существенно снижающие скорость коррозионного разрушения металлов. Так, железо и стали, растворяясь в крепкой (70 % и выше) серной кислоте, образуют нерастворимый в ней сульфат, защищающий поверхность от воздействия среды. При коррозии сталей в средах с рН > 5,5 на поверхности образуется труднорастворимый -вторичный продукт — гидроксид железа (II), который в результате взаимодействия с растворенным в среде кислородом образует еще более труднорастворимый продукт — бурый гидроксид железа (III), обладающий хорошими защитными свойствами [42].

Коммуникации и тепловые сети ТЭС и АЭС включают в себя различные криволинейные каналы, в которых движение влажного пара различной структуры изучено недостаточно. Хорошо известно, что однофазное течение в криволинейных каналах сопровождается образованием вторичных токов (парного вихря) и (в зависимости от геометрических и режимных параметров) отрывами на выпуклой и вогнутой поверхностях канала. Влияние основных геометрических параметров криволинейных каналов подробно рассмотрено в [38, 44, 184].

Вудфорд и Мак-Магон детально обследовали характер разру шения сплава ММ-509 в литом состоянии и после гермическо! обработки [31]. Они пришли к выводу, что при ?сех услови ях эксплуатации вместе с началом пластической деформацш зарождается разрушение; местом зарождения служат крупньн карбидные частицы и эвтектические островки. Распростране ние трещин контролируется твердостью и прочностью матрицы. После 24-часового старения при 815 °С материал обладает наибольшей твердостью (660 по Кнупу) в результат* образования очень тонких вторичных выделений М23С6, и разрушение происходит внутризеренно с небольшим ветвлением (образованием вторичных трещин); пластичность сплава в этом случае — минимальная; 4-часовая гомогенизация при 1290 °С — напротив, приводит к растворению выделений M^Cg и смягчает матрицу (твердость по Кнупу 360—370). Происходит внутризеренное разрушение с более заметным ветвлением трещины и более массовым разрушением карбидов, находящихся на пути трещины; пластичность сплава в этом случае более высокая. В литом состоянии характер разрушения сплава является промежуточным относительно видов разрушения, присущих двум упомянутым термообработанным состояниям. Следовательно, расположение карбидных частиц в сплаве и расстояние между ними, особенно по границам зерен, — это факторы, влияющие на трещиностойкость литейных кобальтовых сплавов.

Уменьшение концентрации фосфорной кислоты уменьшает концентрацию ионов водорода и увеличивает гидролиз первичных фосфатов с образованием вторичных и третичных солей Me HPO4 и Ме3 (РО4)2.

Анализ поверхности изломов (рис. 6.15) разрушенных образцов с помощью растрового электронного микроскопа РЭМ-ЮОУ показал, что начало разрушения МСС наблюдается по границам исходных зерен аустенита. Фасетки межзеренного разрушения имеют форму многогранников с гладкими поверхностями и соответствуют форме и размерам зерен. В изломе между зернами образуются вторичные трещины без видимых следов деформации. Дальнейшее разрушение с изменением напряженного состояния в середине излома протекает преимущественно внутри исходных зерен аустенита по границам мартенсита с образованием вторичных трещин и выявлением отдельных фрагментов структурных составляющих (реек и пакетов мартенсита). Рельеф внутризеренного разрушения можно идентифицировать как квазискол. При этом фасетки скола соединены гребнями отрыва. В этом случае процесс разрушения протекает с формированием несплошностей по границам мартенсита (пакетов, реек и

ким разрушением и образованием вторичных трещин. Вязкий волокнистый излом, обусловленный сдвиговым разрушением, наблюдается только частично. Существуют очевидные различия с транскристаллитным изломом, иллюстрирующим высокую пластичность (рис. 3,15, б).

При электрохимической коррозии металлов наряду с первичными протекают вторичные коррозионные реакции: первичные продукты коррозии взаимодействуют друг с другом или с электролитом и растворенными в нем газами с образованием вторичных (обычно труднорастворимых) продуктов коррозии.

Рекомендуем ознакомиться:

Образующей горизонтальной

Определяется эффективностью

Определяется аналогичным

Определяется диаметром

Определяется допускаемое

Определяется факторами

Определяется градиентом

Определяется химическим

Определяется интенсивностью

Определяется известным

Определяется кинетикой

Образующей поверхности

Определяет интенсивность

Определяет конструкцию

Меню:

Главная страница Термины