Процесс - коррозионная усталость
Cтраница 3
 |
Диаграмма, иллюстрирующая потери массы образцов за 3 ч испытаний на магнитострикционном вибраторе в разных средах для. [31] |
Влияние среды на процесс разрушения образцов усиливается с увеличением степени ее агрессивности. Действие агрессивной среды сводится главным образом к интенсивному развитию процесса коррозионной усталости металла. [32]
Выше были рассмотрены самые общие вопросы этого весьма сложного явления, для которого характерны значительные различия поведения при переходе от одного сплава к другому. Кроме того, для сплавов, склонных к коррозионному растрескиванию, следует учитывать возможность дополнительного наложения коррозионного растрескивания на процесс коррозионной усталости. Для области III имеются некоторые доказательства [127], что результаты коррозионной усталости и коррозионного растрескива-вания могут быть аддитивны. [33]
В результате были построены зависимости скорости коррозии ЧШГ от числа циклов нагружения при усталостных испытаниях на воздухе и в среде 3 % хлорида натрия. Анализ полученных зависимостей показывает, что наблюдается периодическое чередование скоростей коррозии, что достаточно четко коррелирует с изменением величин микротвердости и электродного потенциала в процессах малоцикловой и многоцикловой коррозионной усталости. В соответствии с теорией механохимии повышение микротвердости приводит к увеличению скорости коррозии. [34]
Коррозионное растрескивание и коррозионная усталость характеризуются развитием на металле коррозионных трещин в результате одновременного воздействия коррозионного процесса и растягивающих напряжений на одни и те же участки поверхности металла. Рядом исследователей установлено, что меха-низм развития коррозионной трещины является электрохимическим и что катодная поляризация или анодные покрытия ( например, покрытие стали цинком) могут сильно затормозить процесс коррозионной усталости. Аналогично влияет устранение активных деполяризаторов, например кислорода, из коррозионной среды. [35]
Коррозионное растрескивание и коррозионная усталость характеризуются развитием на металле коррозионных трещин в результате одновременного воздействия коррозионного процесса и растягивающих напряжений на одни и те же участки поверхности металла. Рядом - исследователей установлено, что меха-низм развития коррозионной трещины является электрохимическим и что катодная поляризация или анодные покрытия ( например, покрытие стали цинком) могут сильно затормозить процесс коррозионной усталости. Аналогично влияет устранение активных деполяризаторов, например кислорода, из коррозионной среды. [36]
Изломы локализуются, как правило, в местах концентрации напряжений: трубных треугольных резьбах, замковых резьбах, сварных соединениях, галтелях и переходах. Однако встречаются поломки по гладкой части труб, вызванные размывом труб по телу в результате действия промывочной жидкости, которые свидетельствуют о сквозном характере развития усталостных трещин. Наблюдениями установлено, что интенсивность процессов коррозионной усталости в значительной мере зависит от коррозионной активности среды, в которой работает буровая колонна. [37]
Катодная защита представляет собой электрохимическую систему, в которой за счет внешней электрической энергии защищаемая конструкция подвергается катодной поляризации и, кроме того, совершаются превращения в электролите. При электролизе в электролите анионы, в том числе ОН -, SiO 2, Cl -, SOJ 2, S-2 и NO-3 концентрируются в зоне анода, а катионы, в том числе Н, концентрируются в зоне катода. Применение катодной защиты, в которой одновременно имеет место электролиз, позволяет сильно затормозить процессы коррозионной усталости и растрескивания за счет катодной поляризации стали, а также путем отвода от катоднополяризуемого металла участников химической реакции ( анионов) в направлении к аноду. Другими словами, при катодной защите в автоклаве устраняются условия протекания коррозионных процессов и работа металла корпуса определяется его выносливостью к циклическим нагрузкам. [38]
 |
Влияние среднего напряжения цикла а на предел выносливости сталей aw. [39] |
На рис. 10 изображена диаграмма, характеризующая влияние среднего напряжения цикла на предел выносливости сталей. Из диаграммы рис. 10 видно, что остаточные напряжения в широком диапазоне мало влияют на предел выносливости; их влияние интенсифицируется только при очень больших величинах, приближающихся к пределу прочности Rm. В реальных условиях эксплуатации в отсутствие антикоррозионной плакировки влияние остаточных напряжений может быть велико из-за интенсификации процессов коррозионной усталости или коррозионного растрескивания. [40]
Коррозионно-усталостное разрушение сталей с катодными покрытиями сопровождается понижением их электродных потенциалов от стационарных значений до ( - 600) ( - 650 мВ), т.е. почти до их уровня у незащищенных разрушающихся сталей. Интенсивное понижение потенциала на III участке соответствует моменту потери покрытием сплошности, проникновению коррозионной среды к основному металлу и развитию в нем локализованных процессов коррозионной усталости. Спонтанное разрушение образца сопровождается скачкообразным понижением потенциала на IV участке. [41]
Любопытно, что подобный порядок в значении сопротивления коррозионной усталости не совпадает с порядком значений коррозионных потерь для таких же, но ненапряженных образцов. По-видимому, в случае макроконтакта последний при наличии дополнительного фактора - напряжения сравнительно за короткое время обусловливал возникновение на поверхности образца коррозионного изъязвления, являющегося концентратором напряжения. Дно изъязвления под влиянием сильного анодного тока, возникающего как от макроконтакта, так и от концентрации напряжения, быстро заострялось и превращалось в трещину коррозионной усталости. Излом этих образцов от усталости при коррозии наступал всегда раньше, чем у образцов без контакта, и чаще находился на линии раздела медного слоя со сталью. Это и понятно, так как именно на границе двух металлов с неодинаковыми значениями электродных потенциалов в электролитах возникал максимальный ток коррозии. Иная картина наблюдалась у образцов с микроконтактами. Последние способствовали равномерному рассредоточиванию приложенных механических напряжений по образцу. Не исключено также, что подобное распределение микрокатодов на поверхности образцов в условиях хорошей аэрации, возникающей от вращения образцов, может также приводить к их пассивированию и, следовательно, к некоторому торможению процесса коррозионной усталости. [42]
Страницы: 1 2 3