Разверток диаметром

. Количество водорода, его проницаемость, диффузия исследовались на образцах, отобранных из очаговых зон разрушения реальных трубопроводов. При этом были использованы мембраны толщиной 350, 200, 100, 80 и 50 мкм, изготовленные из трубных сталей марок 14Г2САФ, 17Г1С, 17Г2САФ и Х70 фирмы "Бергрор", а для сравнения - из карбонильного железа. Выбор указанных толщин мембран был обусловлен результатами предварительно проведенных исследований, показавших отсутствие тока водорода в пределах ошибки эксперимента на образцах большей толщины. Количество водорода также определялось по току его ионизации на стороне мембраны, гальванически покрытой палладием. Использовалась та же экспериментальная установка, что и в предыдущем опыте. Скорость развертки потенциала была уменьшена в два раза (0,5 мВ/с) с целью получения более достоверной информации о количестве водорода, проникающего в металл. Некоторые результаты экспериментов приведены на рис. 15, 16.

Указанный интервал в научно-технической.литературе [135-145, 155-157, 186-197] часто называется "узкой областью" потенциалов КР. Его положение и величина зависят не только от свойств электролита, но и от состояния поверхности, химического состава и структуры стали, величины остаточных напряжений. Поэтому наиболее часто он определяется экспериментально путем снятия анодных поляризационных кривых с одной или несколькими скоростями развертки потенциала. В одном случае он определяется как интервал потенциалов активно-пассивного перехода (между потенциалами начала пассивации (Фладе-потенциал) и полной пассивации). В другом - предполагается, что потенциалам КР соответствуют области их значений на анодных поляризационных кривых снятых, с различными скоростями развертки, в которых наблюдается наибольшее изменение тока. Потенциалы КР могут быть также определены с помощью съемки анодных и катодных потенциодинамических поляризационных кривых. Во всех случаях при экспериментальном определении области активно-пассивного перехода для устранения самопассивации стали образцы перед проведением исследований активируются путем выдержки при потенциалах минус 0,9-1,0 В, ХСЭ.

В результате проведенных [3, 29] сравнительных электрохимических исследований трубных сталей в растворе 1н. NaHCO3 + 1н. Na,CO3 со скоростью развертки потенциала 1 мВ/с установлено, что плотность максимального анодного тока при температурах плюс 20 и 50° С составляла: для стали 17Г1С - 2,0 и 25,5 А/м2 и стали 17Г2СФ - 7,7 и 42 А/м2 соответственно. После подстановки полученных экспериментальных данных в (3.6) получаем следующие величины скоростей роста трещин: 17Г1С - 2,4 и 30 мм/год, 17Г2СФ - 9 и 50 мм/год при температурах 20 и 50° С соответственно, которые существенно превышают значения, наблюдаемые при отказах магистральных газопроводов. Это свидетельствует о том, что в расчетную зависимость (3.6), очевидно, некорректно подставлять максимальное значение плотности анодного тока, полученного при снятии потенциодинамической поляризационной кривой, хотя суммарное воздействие токов анодного растворения и вызывает электрохимический процесс КР. Поэтому в зависимость, основанную на законе Фарадея, следует подставлять не плотность максимального анодного тока, а интегральную энергетическую характеристику электрохимического процесса в виде выделяющегося количества электричества, приходящегося на единицу площади поверхности трубы с катодными отложениями. Тем более, что и геометрия трещин, как это было установлено (см. главу 1), в процессе ее развития изменяется. Это количество электричества было определено с помощью интегрирования плотности анодного тока по времени на образцах прямошовных труб типоразмером 178 х 2,15 мм и длиной 375 мм в модельном грунте, содержащем соли угольной кислоты. Внутри труб создавалось давление, формирующее в стенке трубы напряжение, составляющее 0,7 от. Количестве электричества определялось с помощью разряда электрохимической системы потенциостатом при ступенчатом изменении потенциала с шагом 0,1 В в интервале наложенных потенциалов минус 1,0-0,1 В (ХСЭ). При этом в каждом поддиапазоне изменения потенциалов дожидались установления стационарного значения тока, на что требовалось в условиях опыта до 24 часов на каждую экспериментальную точку, хотя в условиях эксплуатации магистральных газопроводов этот процесс активно-пассивного перехода может быть существенно более длительным. Таким образом

При поляризационных измерениях с помощью потенциостата возможно использование автоматической развертки потенциала для его непрерывного смещения с заданной скоростью — потен-циодинамический метод. Увеличение скорости измерения потен-циодинамических поляризационных кривых позволяет более тонко изучить механизм процесса (В. М. Княжева, А. И. Голубев и М. X. Кадыров).

В результате проведенных в УГНТУ сравнительных электрохимических исследований тр^ :ных сталей в растворе 1а. НаНСОэ + 1н. МагСОэ со скоростью развертки потенциала 1 мВ/с установлено, что плотность максимального анодного тока при температурах 20 и 50° С составляла: лая стали 17Г С - 2,0 и 25,б А/м? и ^талк 17Т2ОТ -7,7 и 42 А/м2 соответственно. После подстановки полученных экспериментальных данных в(2.8)получаем следующие величи~ы скоростей роста трешин: 17Г1С - 2,4 И 30 мм/год, 17Г20Ф - 9 и 50 мм/год при температурах 20 и 60° С соответственно, что существенно превышает значения, наблюдаемые при отказах МГ. Это свидетельствует о том, что в расчетную зависимость(2.8), очевидно, некорректно подставлять максимальное значение плотности анодного тока, полученного при снятии потенциодинамкческой поляризационной кривой, хотя суммарное воздействие токов анодного растворения и вызывает электрохимический процесс КР. Поэтом" в зависимость, основанную на законе Фарадея, следует подставлять не плотность максимального анодного тока, а интегральную энергетическую характеристику электрохимического процесса в виде выделяющегося количества электричества, приходящегося на единицу площади поверхности трубы с катодными отложениями. Тем более, что и геометоия трещин, как установлено в УГНТУ. в процессе «е развитие изменяется. Это количество электричества может быть определено с помощью интегрирования плотности анодного тока по времени. Оно определялось нами на образцах прямооювных труб типоразмером 178 х 2,16 мм и длиной 376 им в модельном грунте, содержацем соли угольной кислоты. Внутри труб создавалось давление, формирующее в стенке трубы напряжение, составляющее 0,7 бт. Количество электричества определялось с помощью равряда электрохимической системы потенциостатом при ступенчатом изменении потенциала с шагом 0,1 В в интервале наложенных потенциалов минус 1,0...0.1 В (ХСЭ). При этом в каждом поддиапазоне изменения потенциалов дожидались установления стационарного значения тока, на что требовалось в условиях опыта до 24 часов на каждую экспериментальную точку, хотя в условиях эксплуатации магистральных газопроводов этот процесс активно - пассивного перехода может быть существенно более длительным. Таким образом была снята потенциостатическая поляризационноя кривая, изображенная на рис. «2.4. Потенциалам в интервале минус 1.0...0,1 В (ХСЭ)

Наложение определенной величины потенциала в анодную и катодную сторону от стационарного и последующую его линейную развертку осуществляли с помощью потенциостата ЕР-20А и вариатора PV3 (Германия) в потен-цио динамическом режиме при скорости развертки потенциала 1 мВ/с.

Потенциодинамический метод, а. Проводят построение кривой i = f (E) в режиме развертки потенциала с определенной скоростью (dE/dt). Определяют величины ~ ?пит определяют как потенциал, при котором плотность тока превосходит 10 мкА/см2. Обратный ход кривой, при котором определяют Ереп, ?защ, начинают либо после достижения определенного значения плотности тока (наиболее часто 500 мкА/см2), либо после определенной выдержки при потенциале, когда эта плотность достигается (например, 1' мин). •Ерей определяют как величину потенциала, при котором плотность тока становится равной 10 мкА/см2. Ев&щ определяют как потенциал, при котором плотность тока становится равной плотности тока пассивного состояния (некоторые исследователи считают, что за Ереп следует принимать потенциал, при котором плотность тока становится равной плотности тока пассивного состояния, а за Е3аш — потенциал, при котором плотность тока становится равной нулю) (рис. 1.72).

Образцы готовили методом дуговой плавки в атмосфере аргона. Снятие поляризационных кривых сплавов на основе железа и кобальта, содержащие до ЗЗат./S молибдена и ниобия, производили с помощью потенциостата ПИ-50-1 при скорости развертки потенциала 20 мВ/мин. Перед измерением исследуемый электрод подвергали обработке, предусмотренной по ГОСТ 6032-75. Исследовали область потенциалов от -800 до +2000 мВ. В процессе съемки раствор непрерывно перемешивали магнитной мешалкой и осуществляли продувку аргоном со скоростью 30 мл/мин.

Исследование проводилось поляризационным методом снятия анодных кривых в потенциодинамическом режиме. Скорость развертки потенциала была 20 мВ/мин. Исследовалась область потенциалов от -1400 до 2800 мВ в среде I н. 1^04 и от -800 до 2800 мВ в среде 2 н. HCI. Рабочими электродами служили предварительно отожженные и закаленные от 900°С в ледяную воду сплавы герма-нидов переходных металлов, поверхность которых обрабатывалась по ГОСТ 6032-75. Образец помещался в трехэлектродную электрохимическую ячейку с разделенным катодным и анодным пространством. Осуществлялось непрерывное перемешивание и продувка ячейки аргоном.

Поляризационные измерения проводили потенциодинамическим метолом в условиях естественной аэрации раствора при комнаткой температуре и скорости развертки потенциала 0,2 мВ/мин.

Были сняты поляризационные анодные и катодные кривые потенциодинамическим методом со скоростью развертки потенциала 2 в/ч.

Для твердосплавных разверток диаметром 10 ... 80 мм скорость резапии в зависимости от свойств материала обрабатываемой заготовки, глубины резания к подачи находится в таких пределах: при обработке заготовок из незакаленной стали с охлаждением 10 ... 50 м/мин; при обработке заготовок из чугуна без охлаждения 10 ... 18 м/мин.

б206С. Как и сталь Р6МЗ, сталь Р6М5 при обработке углеро дистых и малолегированных сталей в отожженном состоянии имеет стойкость, не уступающую стали Р18. При обработке конструкционных сталей с НВ > 250—270 они менее эффективны. Хорошо зарекомендовала себя сталь Р8МЗ, отличающаяся повышенным содержанием углерода (0,96—1,06% вместо 0,78—0,87% у стали Р6М5). Данная сталь отличается более высокими режущими свойствами, теплостойкость ее достигает 630° С, но технологические свойства ниже. Она рекомендуется для изготовления сверл, разверток, зенкеров при обработке ими материалов с твердостью НВ 300—320. Стойкость разверток диаметром 29 мм, изготовленных из данной стали, при обработке отверстий в шатунах из стали 40ХР (НВ 230) на 70% выше, чем разверток из стали Р18 [1].

Применение алмаза позволило освоить изготовление цельного твердосплавного инструмента: сверл диаметром до 8 мм, концевых фрез диаметром до 15 мм, дисковых прорезных и модульных фрез диаметром до 60 мм, разверток диаметром до 12 мм и т. д. Решена проблема образования на передней поверхности резцов стружко-ломающих канавок. Сливная стружка, образующаяся при обработке многих сталей и цветных сплавов, из-за трудности ее отвода часто наматывается на заготовку. Связанная с этим повышенная опасность во многих случаях является одной из основных причин снижения скоростей резания и неполного использования возможностей оборудования и инструмента. Особенно важна эта проблема при обработке деталей на автоматических линиях. Накладные стружколомы не всегда применимы, к тому же они усложняют, а иногда и ослабляют инструмент. Стружколомающие канавки на передней поверхности резцов являются не только наиболее простым, но, как показывает практика, и одним из самых эффективных способов решения этой проблемы, особенно для чистовых операций.

Стойкость развертки, мин Коэффициент К, для разверток диаметром, мм

Коэффициент K.t для разверток диаметром, мм

Стойкость развертки, мин Коэффициент К, для разверток диаметром, мм

Плавающие патроны различных типов показаны на рис. 4. Для установки зенкеров и разверток диаметром до 50 мм в случае наладки их по длине вне станка применяют патроны, показанные на рис. 4, а, б. Эти патроны можно использовать с быстросменными насадками.

Для зенкеров и разверток диаметром более 50 мм, в случае их наладки по длине непосредственно на станке, а также для расточных инструментов применяют патрон, показанный на рис. 4, в. Такой патрон допускает значительное провисание инструмента, что вызывает необходимость [иметь поддерживающие люнеты. Для тех же целей, что и патрон, показанный на рис. 4, в, применяют патрон, изображенный на рис. 4, г. Этот патрон позволяет отказаться от поддерживающего люнета, так как обеспечивает ограниченное плавание инструмента 6 = 0,5+0,005г, где I — расстояние от торца патрона до конца инструмента. Патрон позволяет передавать значительные осевые силы и \крутящие моменты. При малых межцентровых расстояниях ;для тех же целей применяют патрон, показанный на рис. 4, д. Патроны, изображенные на рис. 4, г и д, не ис-

*2 Для разверток диаметром 20 мм подача СОЖ под давлением 0,4—0,6 МПа; с уменьшением диаметра — давление повышать.

*-< рн 6S Я - V-* щ д i El s я g-з g § l^^sg : iog^°i 1 »1&о§^" о я о *п « v: я 3 "О — V ° "3 ^ я яроуояя^ 1 я: 1. Верхнее отклонен сверл диаметром до [ 10-18 мм -0,04 мм; д. разверток диаметром до

Форма Б- для разверток диаметром с!ь