Результате недостаточной

Еще одним объяснением исследуемого разрушения является концепция водородного охрупчивания металла, предполагающая, что растрескивание возникает в результате наводороживания стали. При этом источником водорода могут быть: сероводород, содержащийся в транспортируемом продукте или продуцируемый сульфатвосстанавливающими бактериями в грунте [64, 226]; углекислый газ, содержащийся в транспортируемом продукте; токи катодной защиты при потенциалах выше регламентированных значений. Однако при КР, как отмечалось выше, отсутствуют характерные внешние проявления водородного растрескивания, такие, как блистеринг и расслоение металла. Наводороживание металла вследствие образования сероводорода при растворении неметаллических включений сульфида марганца в лабораторных условиях возможно только в кислых средах на очень загрязненных сульфидами сталях, а в щелочных средах, как показано выше, при потенциалах, соответствующих регламентированным значениям режимов катодной защиты, эту включения химически инертны. Вместе с тем вышеизложенное не исключает возможности локального воздействия водорода, возникающего при электрохимическом растворении стали с водородной деполяризацией при коррозионных процессах в кислых средах (например, сероводородсодержа-щих).

Другим объяснением исследуемого разрушения является концепция водородного охрупчивания металла, предполагающая, что растрескивание возникает в результате наводороживания стали. При этом источником водорода может быть сероводород, содержащийся л транспортируемом продукте или продуцируемый оульфатвооотанавлива-ющими бактериями в грунте; углекислый газ, содержащийся в транспортируемом продукте; токи катодной защиты при потенциалах выше регламентированных значений. Однако при КР, как отмечалось выше, (см. главу 1) отсутствуют характерные внешние проявления водородного растрескивания, такие как блиотеринг и расслоение металла. Наводогчзживание металла вследствие образов ния сероводорода при оастворении неметалличеоких вк^очений сульфида марганца в лабораторных условиях возможно только в кислых средах на очень загрязненных сульфидами сталях (гм. раздел 1.5). Исследования же образования водорода в щелочных средах применительно к исследуемому механизму, проведенные в УГНУ, как также отмечалось выше, показали, что сульфидные включения в растворах солей угольной кислоты при потенциалах, соответствующих регламентированным значениям потенциалов катодной защиты, химически инертны. Вместе с тем, вышеизложенное не исключает возможности локального воздействия водорода, возникающего при электрохимическом растворении стали в вершине корроштоо.. трещины вследствие водородной деполяризации пр« коррозионных процессах в кислых средах (например, сероводородсо-держащих).

Данные многочисленных исследований свидетельствуют об отрицательном влиянии водорода на механические свойства стали, однако единое мнение о характере и степени их изменения в результате наводороживания отсутствует. Так, согласно [И], предел текучести стали уменьшается, а согласно [14], напротив, увеличивается. Предел прочности при поглощении водорода снижается незначительно [15, 14], а в результате наводороживания металла в сероводородных растворах существенно уменьшается [И, 12, 16].

Ударная вязкость стали при обычных температурах испытаний в результате наводороживания резко уменьшается и достигает минимальных значений при концентрации водорода 8-20 мл/100 г металла [18].

4. Протекание процессов переноса материалов с одной поверхности на другую. Это перенос пленки более пластичного тела на твердое в результате молекулярного схватывания (намазывание), перенос стали или чугуна в результате наводороживания их поверхностных слоев на мягкое контртело (бронзу, пластмассу) 1691 и так называемый избирательный атомарный перенос, открытый Д. Н. Гаркуновым и И. В. Крагельским 137].

ку газов в области перед вершиной трещины внутрь металла при его охрупчивании в результате наводороживания, когда температура окружающей среды отвечает стандартным условиям.

Кратковременное азотирование значительно повышает коррозионную усталостную прочность, а нанесение гальванического покрытия понижает усталостную прочность на воздухе и в коррозионных средах в результате наводороживания изделия.

Бинарные железоникелевые сплавы, содержащие свыше —30% №, являются аустенитными. Как указано в работе [108], потери пластичности в результате наводороживания быстро снижаются с увеличением содержания никеля и при 50% Ni таких потерь не наблюдается. При испытаниях сплавов Fe—38% Ni в хлоридсодер-жащем растворе каустика и сплавов Fe—43% Ni в кипящем MgCb растрескивания не происходило при выдержке в течение 7—14 сут [33], что гораздо больше, чем в случае сплавов Fe—8% Ni, рассмотренных в разделе сталей. Сплавы, содержащие 36 и 51 % Ni, полностью сохраняли пластичность при наводорожи-вании [109]. Структура таких высоконикелевых сплавов представлена стабильным аустенитом и в них легко происходит поперечное скольжение. Однако никель улучшает, по-видимому, и свойства сплавов о.ц.к. Семейство сплавов Инколой (Fe—Сг—Ni) будет рассмотрено при обсуждении никелевых сплавов.

В настоящее время в ряде отраслей машиностроения расширяется применение новых высокопрочных сталей. Отечественный и зарубежный опыт применения сталей, закаленных на высокую твердость, свидетельствует о том, что стали в этом состоянии обладают рядом специфических особенностей: высокая чувствительность к концентраторам напряжений и прижогам, склонность к коррозионному растрескиванию и охрупчиванию в результате наводороживания при химической и электрохимической обработке и пр.

Сталь на поверхности обезуглероживается: Fe3C + 4Н —>- 3Fe + + СН4. В результате наводороживания цементит дает губчатый феррит с очень плохими механическими свойствами. Реакция обезуглероживания подтверждена рентгеноструктурным фазовым анализом [55 ]. Одним из методов борьбы с водородным износом является введение в тормозной материал 2 ... 30 % окиси меди, которая восстанавливается .водородом до чистой меди. Этот металл — наполнитель не только изменяет некоторые свойства фрикционного материала (например, теплопроводность), но и заметно влияет на процесс трения: ликвидируется перенос стали на фрикционный материал. Введение в тормозной материал алюминия как наполнителя не дало положительных результатов. Окислы алюминия имеют высокую твердость и вызывают абразивное изнашивание обоих элементов пары трения. В целом наполнитель не должен быть тверже, чем сопряженная поверхность, и его температура плавления должна быть ниже, чем у сопряженного материала [55].

Закаленная сталь более чувствительна к наводороживанию. С увеличением давления степень влияния среды в результате наводороживания уменьшается, и решающим фактором износостойкости стали при абразивном изнашивании становится твердость.

отклонения от заданной нормы размеров ширины и утолщения шва в результате недостаточной квалификации сварщика при ручном процессе и неравномерной скорости подачи электродной проволоки при автоматической сварке;

может выйти из строя в результате недостаточной прочности и устойчивости тела винта.

Как правило, недопустимы поломки деталей в результате недостаточной статической, динамической или усталостной прочности, тепловые трещины в результате нагрева детали, в ряде случаев коррозия. Для поверхностей контакта характерны такие недопустимые повреждения, как некоторые виды износа, протекающие с большой интенсивностью (молекулярно-механический износ, приводящий к задирам поверхностей, тепловой износ), выкрашивание частиц с поверхности трения и др. Следует иметь в виду, что разделение повреждений на допустимые и недопустимые зависит не только от характера повреждений, но и от тех требований, которые предъявляются к данному изделию, и от возможностей предотвратить данный процесс. Например, коррозия — допустимый вид повреждения для корпусов морских судов и недопустимый для станин станков.

.и хрупкие. Вязкий излом может возникнуть в результате недостаточной конструктивной прочности, плохого качества изготовления или ремонта детали и перегрузки в процессе эксплуатации. Хрупкий излом, в свою очередь, можно подразделить на усталостный излом, излом от действия повторных статических нагрузок, от действия однократных нагрузок и на земедленное разру-

На основании анализа причин разрушения деталей машин, работающих при низких температурах, намечено три основных направления, которые уменьшают количество отказов, возникающих в результате недостаточной хладностойкости материалов.

Немаловажным средством сохранения качества машин является правильная их эксплуатация. Так, профессор Д. С. Львов, анализируя причины материального износа тракторов, отмечает, что в результате недостаточной культуры эксплуатации тракторов скорости изнашивания основных деталей двигателей в рядовых условиях в 1,5—2,5 раза выше, чем при эксплуатации с соблюдением всех необходимых условий.

Загрязнение рабочих жидкостей во время поставки происходит в результате недостаточной очистки при изготовлении и несоблюдения правил чистоты во время доставки жидкостей к месту потребления.

Под разрушением от перенапряжений в материале контактных поверхностей («контактная прочность материала») подразумевается разрушение материала в результате недостаточной и усталостной прочности материала, приводящей материал к быстрому разрушению даже при незначительных нагрузках.

Из разрушений от усталости наиболее часто встречаются разрушения поверхностных слоев, однако в деталях станков в результате недостаточной защиты от

Потери от испарения мазута происходят в результате недостаточной герметизации устройств для приема и хранения: во время слива, особенно когда сливаемый мазут течет по лоткам и желобу; при заполнении резервуаров, газовое пространство которых сообщается с атмосферой.

Посторонние примеси в масло попадают в результате недостаточной очистки и промывки гидромашины при ее изготовлении, во время ее обкатки, применения в качестве рабочей жидкости загрязненного масла, коксования масла под длительным воздействием высоких температур, попадания в масло продуктов износа из гидромашины. Поэтому в процессе изготовления, обкатки и при эксплуатации гидромашин необходимо тщательно фильтровать рабочую жидкость, удаляя из нее посторонние примеси.