Образованию пузырьков

Одновременное воздействие на металл высокой температуры и агрессивных газов приводит к интенсивному образованию продуктов коррозии. Скорость газовой коррозии зависит от многих факторов: природы металла или состава сплава, характера газовой среды, температуры, свойств образующихся продуктов коррозии, длительности воздействия газовой среды па металл и т. д

[28]. В связи с этим надо отметить, что бензин агрессивен по отношению к стали, так как при понижении температуры в углубленном в землю трубопроводе от бензина отделяется растворенная вода, которая в присутствии большого количества растворенного кислорода (растворимость О2 в бензине в 6 раз больше, чем в воде), воздействует на сталь. Это приводит к обильному образованию продуктов коррозии, засоряющих линию. Вводимый в трубопровод нитрит натрия растворяется в водной фазе и эффективно препятствует образованию ржавчины. Недостатком используемых для этих же целей хроматов является склонность к взаимодействию с некоторыми компонентами бензина.

При этом снижается вероятность адсорбции ионов электролита, проникающего через поры к поверхности металла, затрудняется реакция ионизации металла, хемосорбционная пленка препятствие! образованию продуктов коррозии, приводящих к снижению адсорбционной связи.

При наличии в оцинкованной конструкции застойных мест и щелей в них дольше удерживается влага, что способствует образованию продуктов коррозии с худшими защитными свойствами, так называемой белой ржавчины, представляющей собой карбонат и гидрат окиси цинка 2ZnCO3-3Zn(OH)2 или ZnCO3-3Zn(OH)2.

В настоящей книге примем следующее определение: коррозия— это взаимодействие металла или сплава с окружающей средой, приводящее к образованию продуктов коррозии. Можно рассматривать любое превращение металла в продукты коррозии как негативное явление. Однако в действительности все зависит от скорости коррозии и степени ее распространения. Зачастую она происходит так медленно, что ее влияние незна-

Покрытия благородными металлами (серебром, золотом, родием) широко применяются для декоративных целей, но редко используются для защиты металлов с отрицательным электродным потенциалом (стали, цинка). Покрытие благородными металлами обычно наносится гальваническим способом. Из-за высокой стоимости этих металлов толщина покрытия должна быть минимальной, за исключением серебряных украшений, столовых приборов и посуды. Покрытие золотом используется с целью предотвращения потускнения серебряных контактов. Из экономических соображений при золочении наносят чрезвычайно тонкие и сильно пористые покрытия. Это может привести к образованию продуктов коррозии на основном металле, которые распространяются по поверхности покрытия и увеличивают контактное сопротивление. Особенно вреден сульфид серебра, образованный на основном слое серебра.

Целенаправленное наблюдение за поведением испытуемых пастой образцов часто может давать большую дополнительную информацию. Так, появление и распространение продуктов коррозии зеленого цвета может свидетельствовать о микро- или макротрещинах или порах на хромовом покрытии, нанесенном на никель. О наличии или отсутствии медного покрытия на сложном покрытии можно судить по образованию продуктов коррозии меди.

несплошности осадков хрома по образованию продуктов коррозии зеленого или коричневого цвета вследствие воздействия коррозии на нижние слои никеля или меди. Интенсивная коррозия этих слоев является причиной увеличения несплощностеи, а при наличии микронесплошностей хромовых осадков вызывает полное разрушение слоя хрома. Ржавчина на основном слое стали проявляется четко, но трудно обнаружить коррозию основных цинковых сплавов. Вздутия не образуется. Из-за этих причин испытание имеет ограниченную сферу применения (в основном, служит для обнаружения неоднородностей покрытия в случае анодирования алюминия), и в настоящее время почти не используется для проверки покрытий.

Испытание такого рода позволяет выявить, например, склонность цинковых покрытий к образованию продуктов коррозии белого цвета. Согласно Английскому стандарту 1706 циклическое испытание на влажность проводят при 95%-ной относительной влажности и температуре 55° С в течение 16 ч, а затем продолжают еще 5 ч при той же влажности и температуре 30° С для каждого полного цикла.

Локализованная химическая реакция приводит к образованию продуктов реакции, давление которых может достигать нескольких десятков тысяч атмосфер. Кроме то-го8 процесс восстановления частиц цементита в феррит сопровождается уменьшением объема, что вызывает возникновение дополнительных напряжений по границам раздела фаз.

Ускорение коррозии наблюдается только лишь в условиях, способствующих образованию продуктов коррозии и повышению концентрации ионов меди. Такой эффект отсутствует, когда продукты коррозии отлагаются в виде шлама или образуют защитные пленки, а также при наличии более сильного окислителя, чем ионы двухвалентной меди. Тип окислителя и его концентрация имеют решающее влияние на скорость коррозии под действием неорганических и органических кислот. В аэрированных средах скорость коррозии прямо пропорциональна количеству растворенного кислорода, а в спокойных средах решающее значение имеет диффузия кислорода через поверхностные слои раствора.

может идти с высокой скоростью. Но даже в этом случае механический фактор очевиден: на поверхности металла появляется слой деформированных зерен, как если бы металл был сильно нагарто-ван — см. [15Ь, рис. 3 на стр. 599]. Действие же химического фактора можно заметить, например, по увеличенной потере массы металла, если использовать для опытов морскую воду вместо пресной. Существует предположение, что большая потеря массы металла в присутствии коррозионной среды объясняется локальной коррозионной усталостью [16]. Кавитационной эрозии подвержены роторы насосов, поверхности гребных винтов, лопатки водяных турбин, цилиндры дизельных двигателей, охлаждаемые водой [17]. Поэтому центробежные насосы должны работать при высоких давлениях, чтобы препятствовать образованию пузырьков. Что касается турбинных лопаток, то аэрация воды способствует уменьшению разрушений, вызванных схлопыванием пузырьков. Эластичные покрытия, такие как неопрен, резина и другие, придают значительную устойчивость к разрушению этого типа. Нержавеющая сталь 18-8 относительно устойчива (рис. 6.11), поэтому рна используется для облицовки лопаток водяных турбин. Для эффективной защиты от разрушения цилиндров дизельных двигателей добавляют в охлаждающую воду 2 г/л хромата натрия [18].

Травитель Зба [20 мл НС1; 10 г HgCl2; 100 мл Н2О]. Трави-тель 366 [1,3 г NaN3; 100 мл 0,1 н. раствора I]. Реакцию азида иода с хлоридом ртути Нисснер использовал при получении отпечатка, чтобы установить, что желтая окраска не является доказательством сегрегации фосфора. Полученный методом Ван Роайена и Аммерманна серный отпечаток тщательно промывают, так как остатки ртутной соли препятствуют протеканию реакции из-за образования иодида ртути. Затем осторожно с помощью фильтровальной бумаги удаляют оставшуюся на поверхности отпечатка воду и высушивают его при комнатной температуре. Для испытания наносят на отпечаток (пипеткой или капельницей) каплю азида иода. Присутствие сульфидов или сульфосолей ртути обнаруживается по мгновенному образованию пузырьков, которые хорошо видны невооруженным глазом. При увеличении длительности взаимодействия (до 3—4 мин) пузырьки укрупняются. Если через 5 мин смешать находящийся на бумаге раствор азида иода с каплей аммиака, в местах свободных от серы выпадет черный осадок йодистого водорода, в то время как на участках, содержащих серу, вследствие расхода иона не происходит образования йодистого водорода, которое при очень большом содержании серы уменьшается или полностью прекращается.

3) гелий стремится к выпадению из раствора при температурах выше 500° С и образованию пузырьков, приводящих к увеличению объема металла, которое иногда может превышать 30%;

Влияющие факторы и свойства покрытий для защиты от коррозии представлены в табл. 6.4. Толстые механически прочные покрытия, приме- . няемые для трубопроводов, все проявляют склонность к катодному подрыву. Однако с учетом причин, изложенных в разделе 6.1, это не приводит к нарушению защиты от коррозии, поскольку потеря сцепления происходит только после осадки грунта, да и тогда только' локально. Полярные (тонкослойные) покрытия хотя и менее склонны к этому дефекту, но тоже не являются совершенно стойкими против него. В отличие от толстослойных покрытий они показывают повышенную склонность к катодному образованию пузырьков и к массопереносу Н2О (см. рис. 6.4). Таким образом, стойкие против подрыва толстослойные покрытия типа каменноугольный пек — эпоксидная смола и даже слои стеариновой кислоты толщиной 4 мм могут пострадать от катодного образования пузырьков [10]. Поскольку образование пузырьков иногда происходит только через 3—6 мес, склонность к нему при испытаниях по нормали ASTM G8 не выявляется. Таким образом, материалы покрытия оцениваются по этому способу весьма односторонне, и даже можно сказать — не в соответствии с практическими условиями.

Склонность к образованию пузырьков уменьшается по мере снижения температуры и увеличения толщины слоя. Большое влияние при этом оказывают загрязнения и род грунтовки. Имеется связь между склонностью к образованию пузырьков и катодным сопротивлением покрытия, а следовательно также и катодной эффективностью при образовании коррозионного элемента [1,2]. Подробных исследований параметров при катодном образовании пузырьков пока не проводилось. Результаты наиболее новых исследований приводятся в литературе [25-27].

Обезжиривание растворителем и химическое обезжиривание могут взаимно дополнять друг друга. Их эффективность повышается при ультразвуковой обработке изделия, погруженного в жидкий раствор. Излучатель, установленный в баке с раствором, вызывает ультразвуковую вибрацию и способствует образованию пузырьков газа или кавитационных каверн на поверхности изделия.

Не исключена также, особенно в местных сопротивлениях с высоким перепадом давления, возможность выделения и участия в рассматриваемом явлении пара жидкости, образованию пузырьков которого способствует возмущение ее при течении с большим перепадом давления.

При контроле давлением дефекты обнаруживают по проникновению газа или жидкости в полости дефектов или через эти полости. Наиболее простым и распространенным способом такого контроля является создание внутри испытуемого (полого) объекта контроля давления, превышающего наружное. Этим способом обнаруживают проколы в камерах, шлангах, мягких баках и т. п. Прокол обнаруживается по образованию пузырьков при погружении изделия в воду.

Для некоторых гидростатических испытаний используется чистая вода или вода, содержащая красящее вещество. Температура воды не должна быть ниже температуры окружающего воздуха, в противном случае внешняя поверхность изделия запотеет, что воспрепятствует выявлению дефекта. Давление при гидростатическом испытании повышается постепенно. Величина давления обусловливается нормами либо инструкциями. Места утечек обнаруживают по фильтрации воды или газа, а их наличие выявляют по изменению давления жидкости или газа. Нередко испытуемый объект покрывают мыльным раствором или погружают в жидкость и места утечек определяют по образованию пузырьков.

§3.6) по образованию пузырьков. Объект погружен в жидкость давлением 2-Ю5 Па жидкости

Строгание поверхностей моделей или заготовок для них необходимо производить проходным чистовым резцом с пластинкой из стали Р 9. Геометрические параметры резца: -у = 20°, а = 12°, 1 = 0°, q> = 45°; радиус сопряжения режущих кромок при вершине R = 1,0мм. Твердость инструмента после термической обработки 58—62 HRC. Основные особенности фрезерования и склейки тонкостенных моделей заключаются в следующем. Модель иногда приходится выполнять из нескольких заготовок. Размеры заготовок определяются требованиями обеспечения необходимой их жесткости при изготовлении, возможностями имеющихся металлорежущих станков и размерами режущего инструмента. Заготовки по наружному контуру обрабатываются на фрезерном или строгальном станках. Цилиндрические поверхности заготовок лучше выполнять на больших токарных станках на планшайбе. Заготовки должны в точности повторять наружные контуры модели. Перед фрезерованием внутренних вертикальных ребер заготовки размечаются на торцах, без нанесения рисок на боковых поверхностях. При фрезеровании модель закрепляется в металлической оправке. На вертикальном фрезерном станке производится симметричная черновая выборка материала из объемов между вертикальными элементами (см. рис. 3) с оставлением припуска 1,5—2мм с каждой стороны элемента. Чистовая обработка стенок должна выполняться поочередно с одной и другой сторон элемента с установкой в выбранные объемы размерных вкладышей. Для сохранения плоской формы обрабатываемых стенок используются винтовые пары с прокладками; при этом максимальные отклонения от плоскости элементов на длине 100 мм не превышают 0,1—0,15 мм и по толщине — +0,05 мм (при толщинах стенок б = 1—3 мм). Пересекающиеся стенки в результате выборки внутренних объемов материала имеют радиусы сопряжений 6—7 мм\ точная подгонка мест сопряжений, а также вырезы и отверстия в вертикальных стенках выполняются с помощью технической бормашины (или слесарной машины «Гном») с прямыми и угловыми наконечниками и фрезами специальной требуемой формы. Склеиваются заготовки и части модели (высота модели Н достигает 200—400 мм) с помощью дихлорэтано-вого клея [2]. Перед склейкой склеиваемые части своими поверхностями погружаются на 8—10 мин в ванну с чистым дихлорэтаном. Происходит размягчение поверхностной пленки на толщину 0,1 мм. Далее на поверхность наносится кистью тонкий слой клея (5% органического стекла в дихлорэтане) и склеиваемые поверхности соединяются; производится при-грузка склеиваемых частей для создания в клеевом шве давлений порядка 0,5 кГ/см2. Для выхода паров дихлорэтана из внутренних замкнутых полостей модели в ее стенках и в нагрузочных штампах делаются одиночные отверстия диаметром 5 мм. Для уменьшения скорости испарения дихлорэтана, что может приводить к образованию пузырьков и непроклейкам, наружный контур шва заклеивается клейкой лентой. Нагрузка