Растягивающих остаточных

Таким образом, обнаружено, что испытания образцов с постоянной скоростью деформации эффективны для изучения механо-химического поведения стали в нейтральных и кислых средах и менее эффективны в щелочных средах. Для щелочных сред результаты, пригодные для практического использования, могут быть получены только при повышенных температурах испытаний, что подтверждается данными зарубежных исследователей [214]. Последнее может служить серьезным недостатком метода в связи с невозможностью получения достоверных результатов для их реализации на магистральных газопроводах Западной Сибири и Урала. Кроме того, максимальная механохимическая активность наблюдается при растягивающих напряжениях, превышающих предел текучести. Поэтому результаты, получаемые с помощью данной методики, можно переносить на реальные объекты с определенной степенью осторожности вследствие эксплуатации инженерных сооружений, таких как магистральные газопроводы в области механических напряжений, не превышающих предел теку-

Для выбранных параметров трубопровода: DB = 1220 мм, 6Н = = 12,5 мм, р = 5,5 МПа, m ~ 0,3, а =10'5 град.'1, At = 30, Е = = 2,1 х 105 МПа, п =1,1, сталь Х52 (17Г1С) при кольцевых растягивающих напряжениях от внутреннего давления акп = 289 МПа условие (5.23) выполняется.

Влияние статических напряжений устанавливают наблюдением характера и скорости коррозии металлических образцов в электролитах без нагрузки и при постоянных растягивающих напряжениях, создаваемых в специальных установках. На рис. 339 приведена схема такой установки конструкции МИС (Н. Д. Тома-шов и В. А. Титов) для испытания проволочных образцов. Скорость коррозии определяют по потерям массы образцов (для

Коррозионные испытания металлов в напряженном состоянии. Как известно, коррозия металла в напряженном состоянии носит специфический характер и отличается как от чисто механического, так и от чисто электрохимического его разрушения. Характерным видом разрушения металла при постоянных растягивающих напряжениях является коррозионное растрескивание металла. Разработано много методов испытаний на устойчивость

В свете накопленных данных возникло предположение [3, 30], что в основе механизма КРН лежит не электрохимическое растворение металла, а ослабление когезионных связей между поверхностными атомами металла вследствие адсорбции компонентов среды. Этот механизм был назван адсорбционным. Так как хемо-сорбция специфична, разрушающие компоненты среды также обладают специфичностью. С уменьшением поверхностной энергии металла увеличивается тенденция к образованию трещин при растягивающих напряжениях. Следовательно, этот механизм соответствует критерию образования трещин на стекле и других хрупких твердых телах — так называемому критерию Гриф-фитса, согласно которому энергия деформации напряженного твердого тела должна превышать энергию общей увеличившейся поверхности, образованной зарождающейся трещиной [31 ]. Любая адсорбция, снижающая поверхностную энергию, должна способствовать образованию трещин, однако вода, адсорбированная на стекле, снижает напряжение, необходимое для растрескивания.

Таким образом, обнаружено, что испытания образцов с ПСН эф фективно для изучения механохимического поведения стали в нейтральных и кислых средах и менее эффективно в щелочных средах. Для щелочных сред результат, пригодные для практического использования, могут быть получены только при повышенных температурах, испытаний, что подтверждается данными зарубежных исследователей. Последнее может служить серьезным недостатком метода в связи с невозможностью получения достоверных результатов для их реализации на МГ Западной Сибипи и Урала. Кроме того, максимальная механохи-мическая активность наблюдается при растягивающих напряжениях, превышающих предал текучести. Поэтому результаты, получаемые о помощью данной методики, можно переносить ь^ реальные объекты с определенной степенью осторожности, вследствие эксплуатации инженерных сооружений ттких как МГ, как правило, в области механических напряжений, не превышающих предел текучести, тем более, что очаги растрескивания, как правило, не связаны с имеющимися на поверхности труб концентраторами напряжений, в которых последние могут превысить предел текучести стали.

в) аустенитные хромоникелевые стали в воде, содержащей ионы хлора С1- при повышенной температуре [50, 56, 57]. Эти системы обычно относятся к группе I; при повышенных растягивающих напряжениях и более отрицательных потенциалах может появиться новая область склонности к коррозионному растрескиванию (см. пункт к);

Следовательно, для молибдена (и его сплавов) в обычном понимании вязкий транскристаллический ямочный излом не характерен. Рекристал-лизованные образцы либо изгибаются без разрушения, либо при растягивающих напряжениях деформируются со 100%-ным сужением. Таким образом, волокнистый- деформированный молибден разрушается вязко путем растяжения со 100%-ным поперечным сужением каждого отдельного волокна. Хрупкое разрушение молибдена в основном транскристал-литное.

Как показали эксперименты, проведенные со сталью Э12 (рис. 2), а также со сталью 45, магнитная индукция и проницаемость углеродистых сталей наиболее чувствительны к механическим напряжениям в области средних полей (около 1000 а/ж), т. е. в области максимальных значений магнитной проницаемости сталей. Примерно в той же области полей наиболее четко проявляется максимум на кривой В (о) при растягивающих напряжениях. Положение максимума при увеличении поля смещается влево по оси а и даже при более высоких полях заходит в область сжимающих напряжений. В области средних полей сжатие сильнее воздействует на магнитную

Коррозионное растрескивание высокопрочных сталей. В настоящее время широкое применение нашли стали с высокими прочностными характеристиками (ав = 2000 МПа и более). Однако они обладают высокой чувствительностью к концентраторам напряжений и к воздействию внешней среды. Одной из важнейших проблем для этих сталей является повышение сопротивления КР, поскольку они склонны к КР при растягивающих напряжениях гораздо ниже их предела текучести. Тем самым в значительной степени обесцениваются высокие прочностные характеристики таких сталей.

Рис. 19. Анодные поляризационные кривые для стали 18/9 в 0,01 н. растворе хлористого натрия при растягивающих напряжениях (кГ/мм^): 1-0; 2 - 8,3; 3 - 16,6; 4 -33,3

Охлаждающие среды, для закалки. Охлаждение при закалке должно обеспечивать получение структуры мартенсита в пределах заданного сечения изделия (определенную прокаливаемость) и не должно вызывать закалочных дефектов: трещин, деформаций, коробления и высоких растягивающих остаточных напряжений в поверхностных слоях.

Механические способы (проковка, прокатка, вибрация, взрывная обработка, ультразвуковая обработка, приложение нагрузки к сварным соединениям) основаны на создании пластической деформации металла сварных соединений, вследствие чего происходит снижение растягивающих остаточных напряжений.

а - - без начальных напряжений. 6 при растягивающих остаточных напряжениях, сжимающих остаточных напряжениях

Охлаждающие среды для закалки. Охлаждение при закалке должно обеспечить получение структуры мартенсита в пределах заданного сечения изделия и не должно вызывать закалочных дефектов: трещин, деформаций, коробления и высоких растягивающих остаточных напряжений в поверхностных слоях.

Точение обычно вызывает появление остаточных растягивающих напряжений в слоях толщиной 50—200 мкм. Шлифование также, как правило, приводит к появлению растягивающих остаточных напряжений. При фрезеровании возникают как растягивающие, так и сжимающие напряжения.

Увеличение содержания серосодержащих органических веществ в электролите приводит к снижению величины растягивающих остаточных напряжений и, возможно, переход их в напряжения сжатия.

Коррозионное растрескивание — это хрупкое разрушение метал-чов в результате одновременного воздействия коррозионной среды и растягивающих (остаточных и приложенных извне) напряжений. На склонность металла к коррозионному растрескиванию существенно влияют: характер и концентрация ионов в растворе, наличие кислорода и других окислителей, рН раствора, физико-механические свойства металла, состояние его поверхности, уровень и

бе, начальных напр^еннй. б- при растягивающих остаточных напряжениях, . - при - без начальных на» р Сжим1ющн;ос„1очных напряжениях

а — без начальных напряжений, б — при растягивающих остаточных напряжениях, в — при сжимающих остаточных напряжениях

Существует ряд методов измерения внутренних остаточных напряжений; рентгеновский, тензометрический и др. [9, 43]; качественно наличие растягивающих остаточных напряжений в поверхностном слое образца или детали может быть выявлено методом травления: при существенной их величине травление приводит к растрескиванию поверхностного слоя (рис. 144).

Исследованию влияния предварительного нагружения при нормальных температурах на низкотемпературную прочность конструкций, содержащих острые надрезы, посвящены работы /29, 32, 39/, в которых сделан вывод, что пластическая деформация повышает прочность конструкций, если разгрузка не сопровождается повторным пластическим деформированием в ве$ь шине трещины, обусловливающим появление растягивающих остаточных напряжений.