Воздействия коррозионной

В начале 70-х годов началось интенсивное развитие- специального раздела механики разрушения, посвященного вопросам трещиностойкости металлов и сплавов в условиях совместного воздействия коррозионных сред и длительных нагрузок. Первые исследования сопротивления росту коррозионных трещин с применением коэффициентов интенсивности напряжений касались длительного статического нагружения (коррозионного растрескивания). Было показано, что такие традиционно считающиеся мало активными среды, как вода, спирты, масла н т. д. вызывают докрптический рост трещин в высокопрочных сталях при значениях коэффициента интенсивности напряжений К, существенно меньших вязкости разрушения Kic. В дальнейшем кардинальное воздействие коррозионных сред на докрптическин рост трещин было подтверждено и для ряда других высокопрочных сплавов. Исключение составляет рост трещин в условиях ползучести при повышенных температурах, а также в высокоуглеродистых низкоотпущенных сталях с мартенситной структурой. В последнем случае фактором замедленного разрушения может быть водород, оставшийся в металле после металлургического передела.

3. Механизм воздействия коррозионных сред. Различают три основных механизма влияния коррозионных сред на трещино-стонкость конструкционных материалов: адсорбционное понижение прочности, водородное охрупчивапие и локальное анодное

В последнее время развит метод индикации механизма воздействия коррозионных сред, основанный на сравнении скоростей роста трещин прп испытаниях с отсутствием и наложением катодной поляризации [128J. Считается, что еслп внешняя поляризация приводит к усилению кинетики роста трещины, то доминирующим механизмом является водородное охрупчивание.

Для защиты машин и приборов от воздействия коррозионных сред применяются электрохимические и химические способы нанесения покрытий Широко распространенный электрохимический способ имеет ряд существенных недостатков, ограничивающих его применение К ним относятся неравномерность распределения покрытия на деталях сложного профиля, трудности при нанесении покрытия на узлы, элементы которых изготовлены из различных металлов и неметаллов Химический способ нанесения покрытий лишен указанных недостатков

Фреттинг-коррозия возникает на контактирующих поверхностях деталей машин, совершающих относительно друг друга колебательное движение с малой амплитудой при определенном-давлении в условиях воздействия коррозионных сред. Коррозия; нарушает требуемый допуск посадок, которые должны обеспечивать высокую точность хода. Она увеличивает трение, а поврежденные места становятся очагами усталостных изломов. Фреттинг-коррозия представляет собой процесс, в котором действуют составляющая механического изнашивания и химическая составляющая, т. е. процесс образования и удаления пленки окисла на-трущихся поверхностях. Обе составляющие действуют одновременно и влияют друг на друга. Фреттинг-коррозия часто возникает в болтовых, заклепочных, шарнирных соединениях, особенно в конструкциях летательных аппаратов.

Не менее важным является борьба с коррозией и на стадии производства готовых изделий, работающих в условиях воздействия коррозионных сред различной агрессивности. Применение материалов в строгом соответствии с соответствующими нормалями, четкий контроль их коррозионных свойств позволят избежать многих аварийных случаев. При этом необходимо отметить, что для контроля не может быть главных и второстепенных объектов. Подчас разрушение от коррозии незначительной детали в сложном агрегате может повлечь за собой не только выход из строя самого агрегата, но привести к нарушению технологического процесса, созданию аварийной ситуации в масштабах завода или предприятия.

В последние годы отечественной промышленностью освоен ряд механических и гидравлических пульсаторов, которые дают возможность в широком диапазоне нагрузок и частот вести испытания металлов на малоцикловую усталость с учетом воздействия коррозионных сред.

Высококремнистый чугун, известный под названием ферросилид, используют в случаях, когда подвергающаяся износу деталь работает в условиях одновременного воздействия коррозионных реагентов, не .обладающих восстановительными свойствами.

Приведенные соображения позволяют установить некоторые основные положения проектирования и изготовления сварных конструкций. Необходимо, во-первых, использовать в конструкции пластичные материалы, сохраняющие необходимую вязкость в условиях работы изделия. Во-вторых, следует принимать все меры к устранению, особенно в районе сварного стыка, концентраторов напряжений, обусловленных резким изменением формы сечения. В ряде случаев, когда установлено значительное влияние сварочных напряжений на прочность конструкции (в частности, в условиях воздействия коррозионных сред, вызывающих растрескивание металла), может применяться термическая обработка для снятия сварочных напряжений. Рекомендуемые режимы термической обработки в зависимости от марки свариваемой стали приведены в п. 2 главы V.

Вентиль состоит из корпуса /, внутренняя поверхность которого и уплотнительные поверхности присоединительных фланцев в зависимости от назначения покрываются (футеруются) различными пластмассами, стойкими против воздействия коррозионных сред. Сверху корпус закрыт крышкой 3. Между уплотнительными поверхностями корпуса и крышки по наружному контуру зажата диафрагма 2, также выполненная из пластмассы и служащая основным запорным рабочим органом, закрывающим и открывающим отверстие вентиля.

Коррозия при высоких температурах ускоряется при частых перерывах в работе агрегата, так как при охлаждении частично растрескиваются и отпадают отложения и прокорродировавший слой металла, т. е. его защитная пленка, и металл открывается для нового воздействия коррозионных агентов.

14) фреттинг-коррозию — коррозию металлов при колебательном перемещении двух поверхностей относительно друг друга в условиях воздействия коррозионной среды (например, разруше-

металла защищают его механически^ изолируя от воздействия коррозионной среды. При наличии в покрытии пор, трещин и других несплошностеи эти участки в электролите служат анодами, и в них протекает коррозия защищаемого металла, а вся остальная поверхность изделия является катодом.

Микроскопическое исследование является в особенности необходимым в тех случаях, когда предполагается наличие меж-кристаллитной коррозии или наличие разрушения от совместного 'воздействия коррозионной среды и механических напряжений.

Имеется много примеров эффективности технологических приемов, приводящих к уменьшению скорости коррозии. Применение дополнительной очистки отработанной серной кислоты на одном из заводов позволило значительно повысить производительность оборудования, снизив тем самый продолжительность воздействия коррозионной среды на оборудование и , следовательно, коррозионные потери.

фретгинг-коррозия - коррозия при колебательном перемещении двух поверхностей относительно друг друга в условиях воздействия коррозионной среды.

Таким образом, соединения КСФ1-КСФ4 адсорбируются на углеродистой стали за счет донорно-акцепторного взаимодействия активных центров молекул с катионами железа, а соединение КСФ5 — путем электростатического взаимодействия его молекул с катионами железа на поверхности стали. В обоих случаях на металле формируются защитные пленки, надежно экранирующие поверхность от негативного воздействия коррозионной среды и стойкие в условиях механического нагружения металла (в том числе знакопеременного).

очистки отработанной серной кислоты на одном из заводов позволило значительно повысить производительность оборудования, снизив тем самым продолжительность воздействия коррозионной среды на оборудование и, следовательно, коррозионные потери.

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

становится анодом и растворяется, защищая основной металл от коррозии. Пористость анодных покрытий ускоряет их растворение, сокращает срок службы. Катодные покрытия изолируют металл от воздействия коррозионной среды механически. При наличии пористости и несплошности растворяется основной металл, разрушение которого происходит локализованно, на дне поры или несплошности покрытия. Продукты коррозии основного металла и изменение со-

Исследование одновременного воздействия коррозионной среды и контактного трения на усталостную прочность титанового сплава ВТ6 с ов = 800-г860 МПа изучено авторами работы [159]. Из кованых заготовок вырезали специальные образцы диаметром рабочей части 20 мм, моделирующие ось с напрессованными втулками. Моделировали два типа закрепления втулок: конические напрессованные, передающие изгибающий момент, и цилиндрические, не передающие его. Материалом для втулок служили титановые сплавы ВТ6 (ав = 830 МПа), ПТ-ЗВ (ав = 730 МПа) и ВТ1 (ав = 580 МПа). Запрессовку втулок производили с различным контактным давлением. Усталостные испытания вели на воздухе и в 3 %-ном растворе NaCI. Обкатывание подлежащих запрессовке частей конических и цилиндрических образцов выполняли с помощью шарикового приспособления при следующих режимах: усилие обкатки Р= 2000 Н, диаметр шарика D= 10 мм; скорость обкатки 350 об/мин, число, проходов два. Кривые усталости образцов с напрессованными втулками, передающими изгибающий момент, при различных контактных давлениях представлены на рис. 101. Предел выносливости гладких образцов без напрессовки втулок был равен 380 МПа при испытании на воздухе и в коррозионной среде. Напрессовка втулок на неупрочненные

Концентрацию кислот изменяли в широких пределах (она была указана выше при описании фактических результатов, полученных при испытаниях на коррозию). При коррозионных испытаниях методически очень важна продолжительность кипячения (время воздействия коррозионной среды). Продолжительность коррозионного воздействия в различных