Приложенному напряжению

5. Вывод выражения, описывающего изменение приложенного потенциала вдоль длины катодно защищенного трубопровода...... 409

Рис. 7.5. Влияние приложенного потенциала на время до разрушения напряженной холоднокатаной стали 18-8 в растворе MgCl2, кипящем при 130 °С [22]:

Рис. 7.6. Влияние приложенного потенциала на коррозионное растрескивание под напряжением малоуглеродистой стали в растворе (ЫН4)2СОз (170 г/л) при 70 °С [39]

Рис. 7.7. Влияние приложенного потенциала на время до разрушения малоуглеродистой стали (0,09 % С) в 35 % NaOH при трех температурах [40]

Иногда считают, что КРН высокопрочных сталей с твердостью HR > 40 (см. табл. 7.1) в воде или влажном воздухе вызвано водородом, образующимся в результате реакции Н2О с железом. Однако зависимость времени до разрушения от приложенного потенциала (рис. 7.13) показывает, что в кипящем 3 % растворе NaCl растрескивание происходит только при потенциалах выше критического —0,4 ± 0,02 В и ниже —1,1 В; внутри этой области потенциалов металл сохраняет устойчивость к растрескиванию. По некоторым причинам разрушение при высоких потенциалах легче объяснить КРН, вызванным, например, адсорбирующейся водой, разрушающей металлические связи, тогда как разрушение

Рис. 7.13. Влияние приложенного потенциала на время до разрушения низколегированной .стали 4140, HR 46, в кипящем 3 % NaCl

На рис. 19.6 представлены данные по влиянию приложенного потенциала на КРН латуни с 37 % Zn в растворе, аналогичном тому, который был использован Маттссоном [23]. Критический потенциал, ниже которого не происходит растрескивания, составляет 0,095 В. Так как соответствующий коррозионный потенциал равен 0,26 В, то уже при простом погружении латуни в раствор начинается самопроизвольное КРН. Подобные разрушения наблюдают также при замещении ионов Си2* в растворе на ионы Cd2* или Со2+, однако это происходит при более положительных потенциалах. В отсутствие аммонийных комплексов других металлов самопроизвольное растрескивание идет, когда в испытательном растворе ион Си2* содержится в количестве 0,003 моль/кг и более. Введение в испытательный раствор Маттссона Na.Br (>0,005 моль/кг) или NaCl (>0,04 моль/кг) замедляет самопроизвольное растрескивание. Указанные явления связывают со сдвигом потенциала под действием ионов Си2*, Вг~ или СГ; при отсутствии растрескивания значение коррозионного потенциала во всех случаях лежит отрицательнее критического.

Рис-. 19.6. Влияние приложенного потенциала на время до разрушения латуни (Zn—Си) с 37 % Zn в 1 т растворе (NH4)2SO4, содержащем 0,05 моль/кг добавок CuSO4, CdSO4 и CoSO4; pH = 6,5, комнатная температура [25]: • — CuSO4; D — CdSO4; Д - CoSO4

5. Вывод выражения, описывающего изменение приложенного потенциала вдоль длины катодно защищенного трубопровода

алюминиевых сплавов 353, 354 в грунтах 186, 187 влияние приложенного потенциала 144

Понимание физико-химической природы коррозионного разрушения наиболее важно в случае роста трещин при ЕШЗКПХ значениях коэффициента интенсивности напряжений, кинетика которых определяет долговечность изделий с трещиной. Здесь доминирующим является либо водородное охрупчивание, либо локальное анодное растворение. Механизм водородного охрупчива-ния (см. § 47) характеризуется тем, что независимо от состава среды и приложенного потенциала в вершине трещины вследствие гидролиза продуктов коррозии устанавливаются всегда такие значения рН и потенциала, при которых термодинамически возможен процесс разряда ионов водорода

исходит перемещение дислокаций, производящих деформацию и работу. Таким образом, дислокации обладают определенной силой и мощностью. Сила дислокации пропорциональна приложенному напряжению к вектору Бюргерса (межатомное расстояние а). Для перемещения единичной дислокации в идеальном кристалле требуется следующее (минимальное) напряжение сдвига тс:

Вследствие этого сила тока высокоскоростных ионов, получаемого этим косвенным способом, сравнима с силами токов, обычно получаемых методами прямого ускорения с применением высокого напряжения. Более того, фокусирующее действие приводит к образованию очень узких ионных пучков (с диаметром поперечного сечения менее 1 мм), являющихся идеальными для экспериментального изучения процессов межатомных столкновений. Гораздо меньшее значение имеет вторая особенность метода, заключающаяся в применении простого и весьма эффективного способа корректировки магнитного поля вдоль траектории ионов. Это дает возможность легко добиться эффективной работы прибора с очень высоким коэффициентом усиления (т. е. отношением конечного эквивалентного напряжения ускоренных ионов к приложенному напряжению). Вследствие изложенного описываемый метод уже на его нынешней стадии развития представляет собой высоконадежный и экспериментально удобный способ получения высокоскоростных ионов, требующий относительно скромного лабораторного оснащения. Более того, проведенные опыты показывают, что этот косвенный метод многократного ускорения уже сейчас создает реальную возможность для получения в лабораторных условиях протонов с кинетическими энергиями свыше 107 эВ. С этой целью в нашей лаборатории монтируется магнит с площадками полюсов диаметром 114 см.

3) в период интенсивного роста длина уса увеличивается с постоянной для данного напряжения скоростью; скорость роста пропорциональна приложенному напряжению;

Барьерное упрочнение для чистых ГЦК-металлов невелико, так как среди большого числа систем скольжения, близких друг к другу в связи с особенностями симметрии этих кристаллов, в соседнем зерне всегда найдется благоприятная для скольжения ориентировка [14, 252]. В ОЦК-металлах механизм эстафетной передачи деформации через границы зерен дополнительно затрудняется из-за повышенной склонности этих металлов к сегрегации примесей внедрения [9]. Барьерное упрочнение, как отмечается в [14], более эффективно для металлов с гексагональной решеткой, деформируемых при комнатной температуре. В этих условиях есть только одна плоскость легкого скольжения, и лишь немногие зерна ориентированы благоприятно по отношению к приложенному напряжению. Поэтому монокристаллы с ГПУ-решеткой, ориентированные для базисного скольжения, медленно наклепываются вплоть до значительных деформаций, а поли кристаллические образцы упрочняются значительно быстрее.

Очень высокая концентрация напряжений обнаружена около трещины в упругом материале. В случае плоского напряженного состояния для эллиптического отверстия с главной осью 2с, перпендикулярной приложенному напряжению а, имеем

Было показано, что изложенные концепции применимы и к волокнистым композиционным материалам, по крайней мере для случаев, когда трещина продвигается в направлении, более или менее нормальном приложенному напряжению [14]. Ниже будут обсуждены факторы, влияющие на работу разрушения и, следовательно, на чувствительность к надрезу.

Задача о концентрации напряжений около эллиптического отверстия в упругом изотропном материале была впервые решена Инглисом 1). Его вычисления были развиты на случай ортотроп-ного материала (специально для древесины) в [31—33], где была подчеркнута возможность распространения трещины не только в направлении, нормальном приложенному напряжению. Иначе говоря, когда надрезанный образец из древесины растягивается вдоль волокон, существует большая вероятность того, что трещина будет расти в направлении, параллельном приложенному напряжению, путем расщепления материала вдоль волокон.

Гриффите облучал поликристаллическую MgO протонами с энергией 500 эв и обнаружил, как в случае с АЬ03, что проводимость MgO сильно увеличивается во время облучения. Восстановление свойств при комнатной температуре оказалось пропорциональным корню квадратному из времени. На этом основании было сделано предположение, что восстановление исходной проводимости зависит от диффузионных процессов. Померанц и др. [167] измеряли ток, возникающий в тонком монокристалле MgO, облучаемом импульсами электронов с энергией 1,3 Мэв. Авторы обнаружили, что он (как и предполагалось) пропорционален приложенному напряжению. Время жизни носителей зарядов составляло примерно 3-Ю"11 сек. Тонкие пленки MgO также подвергали бомбардировке электронами с энергией 1 кэв, чтобы обнаружить выделение кислорода из MgO вследствие облучения. Кислород выделялся из MgO, если использовались электроны с энергией выше 16,9 эв. Установлена пропорциональность между скоростью выделения кислорода и квадратом плотности тока бомбардирующих электронов.

Следовательно, при упругом нагружении тела в локальных областях возможно появление гидростатического давления, равного по порядку величины приложенному напряжению т и обусловленного распределением напряжений в этих областях, связанных со «старыми» дислокациями.

Следовательно, при упругом нагружении тела в локальных областях возможно возникновение гидростатического давления, равного по порядку величины приложенному напряжению 0 и обусловленного распределением напряжений в этих областях, связанных со «старыми» дислокациями.

Эффекты сильного поля. Пока напряженность электрического поля '? мала, так что повышение температуры электронного газа AT относительно невелико (АТ/Т0) <^ 1, где Т„ — начальная температура, среднюю скорость теплового движения электронов <и> можно 'считать неизменной и не зависящей от $". Тогда согласно (7.12) и (7.13) подвижность носителей и электропроводность также не должны зависеть от поля, вследствие чего должен выполняться закон Ома: ток в проводнике пропорционален приложенному напряжению.