Трещина - коррозионная усталость
Cтраница 4
Нами уже отмечалось, что при коррозионной усталости ( также, впрочем, как и при адсорбционной) образуются преимущественно внутрикристаллитные трещины. Объясняется это тем, что эти трещины возникают вследствие сдвигов внутри зерен, когда способность данного зерна к упрочнению исчерпана. Значительное увеличение числа трещин коррозионной усталости по сравнению с числом трещин, полученным при усталостном процессе на воздухе, объясняется увеличением числа пачек скольжения при деформации в поверхностно-активной среде. [46]
При микроскопическом исследовании шлифов, изготовленных из образцов, циклически нагружавшихся в коррозионной среде, было выявлено значительное количество трещин коррозионной усталости, перпендикулярных к поверхности образца и направлению силового потока. Эти трещины были обнаружены как у образцов, разрушившихся под влиянием коррозионно-усталостного процесса, так и у образцов, не разрушившихся после 100 млн. циклов нагружении при напряжениях, равных 2 / 3 напряжений, вызывающих разрушения ( см. диаграмму на фиг. Таким образом, микроскопические исследования подтверждают описанную выше избирательность в образовании трещин коррозионной усталости. [47]
При этом в поверхностных слоях металла возникают трещины коррозионной усталости, в основном внутрикристаллитные. Около небольших местных коррозионных повреждений поверхности, образующихся вначале, создается концентрация напряжений, причем на дне коррозионной полости возникают максимальные напряжения. Это приводит к более интенсивному развитию коррозии на дне полости и к постепенному углублению трещины коррозионной усталости. [48]
Трещины от коррозионной усталости несомненно являются концентраторами напряжения, однако большое количество этих трещин понижает их роль как концентраторов напряжения. Необходимо учитывать отличие между действием концентраторов, изготовленных механическим путем, и трещинами коррозионной усталости. Излом от циклического нагружения при наличии механического концентратора имеет плоский характер с матовым цветом и мелкозернистым строением, при наличии трещин коррозионной усталости излом имеет многолопастный характер, показанный на фиг. [49]
 |
Коррозионное растрескивание металла в зоне трубного отверстия нижнего коллектора фронтового экрана котла ТП-230-2. [50] |
Важной проблемой продолжает оставаться повреждаемость гибов необогреваемых котельных труб. Ранее этот вопрос с водно-химическим режимом и консервацией котлов никак не связывался. В статистических сведениях Со-юзтехэнерго по повреждаемости барабанных котлов впервые в 1964 г. отмечались отдельные случаи разрывов опускных труб в необогреваемой зоне, вызванных трещинами коррозионной усталости и металлургическими дефектами. В 1969 г. на гибы приходилось 70 % общего числа повреждений металла необогреваемых труб котлов. [51]
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. [52]
Потенциал также измеряли у таких же образцов, но в отсутствии напряжения. Это объясняется тем, что в первом случае возникающие продукты коррозии на поверхности образцов облагораживали потенциал и тормозили их коррозию, тогда как во втором случае возникновение и развитие со временем трещины коррозионной усталости постоянно сдвигало потенциал в отрицательную область. [53]
Коррозионная усталость, представляющая собой сложный процесс разрушения металлов при одновременном воздействии на них химической или электрохимической коррозии и циклической нагрузки. Наибольшее практическое значение ( как и в случаях коррозионного растрескивания при статическом растяжении) в настоящее время имеют разрушения при одновременном воздействии на металл циклической нагрузки и электрохимической коррозии. Природа и механизм коррозионноуста-лостного разрушения металлов подобны описанным выше для случаев коррозионного растрескивания при статическом растягивающем напряжении. По данным советских исследователей [138], концентрация знакопеременных напряжений на ослабленных первоначальными очагами коррозии участках металла обусловливает более быстрое разблагораживание значений их потенциалов и ускоренное развитие трещин коррозионной усталости. [54]
Проблема коррозионной усталости металлов привлекает псе большее внимание исследователей. Это объясняется тем, что количество повреждений деталей машин, работающих при одновременном воздействии переменных напряжений и коррозионной среды, с увеличением нагрузок и при более интенсивном использовании машин значительно возрастает. Многие ответственные детали и конструкции работают в агрессивных коррозионных средах, вызывающих резкое снижение усталостной прочности деталей из конструкционных сталей. Однако теория явлений коррозионной усталости и механизм развития повреждений конструкций по этой причине являются малоизученными. Вопросы, связанные с зашитой металла от развития трещин коррозионной усталости, также систематически не изучались, и на практике защитные мероприятия против разрушений этого вида почти не применяются. [55]
Страницы: 1 2 3 4