Скорость - рост - коррозионная трещина
Cтраница 2
 |
Области ( I-Ill на кривой зависимости скорости роста трещины при КР от коэффициента интенсивности напряжений в вершине трещины. [16] |
Многие кривые v - К, приведенные выше, демонстрируют влияние коэффициента интенсивности напряжений в вершине трещины на скорость роста коррозионной трещины. На рис. 131 показаны различные области кривой и - К, которые иже будут проанализированы отдельно. [17]
Например, 0-сплав с 3 % AI, 11 % Сг и 13 % V растрескивается в водном растворе хлоридов даже без концентраторов напряжений, причем скорость роста коррозионной трещины достигает 2 мм / мин. Вместе с тем ( 3-сплав, в котором ( 3-фаза стабилизирована повышенным содержанием ванадия ( 3 % AI, 30 % V), не растрескивается независимо от уровня действующих напряжений, наличия концентраторов и ужесточения условий испытания. Вязкость разрушения в коррозионной среде у этого сплава достигает 155 МПа - / м как при расчете по интенсивности напряжений при старте трещины, так и по интенсивности напряжений при торможении движущейся трещины. Аналогично ведут себя ( 3-сплавы, стабилизированные ванадием, молибденом, ниобием, танталом. В них / 3-фаза гомогенна, не содержит сегрегатов, отличающихся по потенциалу от матрицы, и совершенно не склонна к коррозионному растрескиванию. Соответственно ведут себя и ( а ( 3) - сплавы, легированные различными элементами. [18]
Гладкие образцы для испытаний на растяжение, кольцевые образцы или образцы другого типа, вырезанные в высотном направлении, проходят 30-сут испытания в условиях переменного погружения в раствор 3 5 % NaCl при нагрузке 75 % от гарантированного предела текучести. Сопротивление КР по скорости роста коррозионной трещины ( см. рис. 114) для со стояния Т73 ( так же как и для состояний Т76 и Т736) должно проверяться на образцах ДКБ за то же или меньшее время. Другой метод быстрой проверки состояния 7075 исследуется. [20]
Предварительные экспериментальные результаты по влиянию температуры показывают, что плато скорости, не зависящее от концентрации иодидов, отвечает фактически термически ускоряющему процессу с энергией активации 84 кДж / моль, в то время как плато скорости, зависящее от концентрации иодидов, имеет энергию активации 16 8 кДж / моль. Это показывает, что термическая активация скорости роста коррозионной трещины тесно связана с коэффициентом интенсивности напряжений в вершине трещины и фактически не должна иметь никакого отношения к испытаниям по времени до разрушения. Представляют интерес дальнейшие исследования этих явлений. [22]
Интерпретация таких данных связана с немалыми трудностями. Это становится особенно ясно, когда данные по времени до разрушения сравниваются с количественными изменениями скорости роста коррозионных трещин в зависимости от коэффициента интенсивности напряжений и температуры. [24]
Под скоростью vs следует понимать скорость растворения, хотя химическое воздействие может быть процессом, который снижает несущую способность этих объемов. Модель показывает, что эта скорость растворения vs может быть очень небольшой и составлять 1 % от наблюдаемой скорости роста трещины в области / / на кривой v - К для алюминиевых сплавов, что позволяет считать уравнение ( 9) корректным. Данная модель не дает возможности рассчитать скорость роста коррозионной трещины в зависимости от коэффициента интенсивности напряжений в вершине трещины. [25]
На рис. 72 представлены результаты роста коррозионной трещины, измеренной на сплаве 7075 - Т651, погруженном в четыре различные органические жидкости, часто используемые в авиации. Этими жидкостями являются - авиационное топливо, машинное масло и две гидравлические жидкости. Поэтому неудивительно, что скорости роста коррозионных трещин, наблюдаемых в этих средах, являются похожими на скорость в других органических жидкостях, содержащих воду. [26]
 |
Влияние температуры на скорость роста трещины коррозии под напряжением в агрессивной среде. [27] |
Температура очень серьезно влияет на скорость распространения трещины коррозии. Из рис. 17.17 видно, что при повышении температуры с 70 до 120 С скорость роста трещины увеличивается примерно с 0 1 до 15 мм / год. Отсюда становится ясным, что диски, работающие в зоне фазового перехода турбины Т-100 / 110 - 12 8 ТМЗ, более склонны к коррозионному растрескиванию, чем, например турбины Т-180 / 210 - 12 8 ЛМЗ. Поэтому процесс расширения пересекает нижнюю пограничную кривую х 1 в точке, где температура конденсации существенно меньше, и поэтому скорость роста коррозионной трещины также меньше. [28]
Влияние потенциала на КР представляет интерес в нескольких аспектах. В реальных условиях службы алюминиевые сплавы могут контактировать с разнородными металлами, являясь анодом, либо катодом в гальванической ячейке. Наложение анодного потенциала часто применяется в испытании образцов на КР в ускоренных лабораторных испытаниях. Кроме того, эффект действия электродного потенциала часто используется для того, чтобы понять и изучить механизм процесса КР высокопрочных алюминиевых сплавов. И, наконец, катодная защита иногда используется для предотвращения возникновения и роста коррозионных трещин. На рис. 56 показано влияние электродного потенциала на скорость роста коррозионной трещины тройного сплава на чистой основе. Данные рис. 56 относятся только к области плато - области независимости скорости v от напряжений. [29]
Обосновывая ведущую роль одного из механизмов, авторы не обсуждают или отвергают возможность разрушения при коррозионном растрескивании по любому другому механизму. Скалли [60] даже вводит новое понятие-водородное растрескивание, относящееся к сплавам, которые разрушаются под напряжением в коррозионной среде вследствие внедрения атомов водорода в кристаллическую решетку. Если анодная поляризация, активирующая растворение у вершины трещины, приводит к уменьшению времени до разрушения, а катодная поляризация, наоборот, снижает скорость роста коррозионной трещины, значит, коррозионное растрескивание протекает в основном по механизму локального анодного растворения. Если же катодная поляризация ускоряет разрушение, а анодная, наоборот, его задерживает или замедляет, ведущим процессом при коррозионном растрескивании является проникновение водорода в кристаллическую решетку и связанное с этим охрупчивание металла в вершине трещины. [30]
Страницы: 1 2