Читайте также: |
|
Одним из наиболее опасных видов коррозионного разрушения металлов является коррозионное растрескивание, т. е. растрескивание при одновременном воздействии коррозионной среды и растягивающих напряжений. Оно происходит вследствие усиления процесса коррозии, локализованного на узких участках поверхности металлов при коррозии под напряжением.
Для коррозионного растрескивания характерны следующие особенности:
– хрупкий характер трещин;
– направление трещин перпендикулярно растягивающим напряжениям;
– образование межкристаллитных, транскристаллитных или смешанных трещин с разветвлениями;
– зависимость времени до растрескивания от уровня извне приложенных растягивающих напряжений.
Коррозионному растрескиванию подвергаются стали, алюминиевые, магниевые, медные, титановые, никелевые и другие сплавы под воздействием не всех, а только специфических коррозионных сред.
Процесс развития трещин при коррозии под напряжением состоит из трех периодов (Н. Д. Томашов):
1 – инкубационный – постепенное образование на поверхности металла первичной трещины;
2 – развитие коррозионной трещины;
3 – конечное лавинообразное разрушение.
Для большинства сплавов время развития трещины на первой стадии составляет более 85% от общего времени растрескивания. Считается, что процесс коррозионного растрескивания имеет электрохимическую природу и связан с работой коррозионных элементов, возникающих вследствие:
1) Неравномерного распределения растягивающих напряжений: концентратор напряжения работает анодом, а остальная поверхность – катодом;
2) Местного механического нарушения защитной пленки: металл в местах нарушения защитной пленки работает анодом, а поверхность металла, покрытия пленкой – катодом;
3) Ускорения распада перенасыщенных твердых растворов под действием местных растягивающих напряжений: выпадающая избыточная фаза работает анодом по отношению к остальной поверхности металла.
Образование трещин при коррозии под напряжением происходит только при наличии следующих условий:
1 – Если приложенные растягивающие напряжения распределяются неравномерно.
2 – Если коррозионная среда обеспечивает увеличение скорости коррозии при приложении растягивающих напряжений и способствует локализации анодного процесса.
3 – Возможность образования коррозионных трещин при данном растягивающем напряжении определяется соотношением скоростей коррозии в месте концентратора напряжений k1 и на остальной поверхности – k2. Коррозионная трещина может образовываться только в тех случаях, если k1 > k2. Скорость развития коррозионной трещины определяется разностью скоростей коррозии k1 – k2.
На основании этих положений установлено, что зависимость времени до растрескивания t от величины извне приложенных растягивающих напряжений s описывается уравнением
, где (5.1)
k – константа;
sкр – критическое или пороговое напряжение, ниже которого сплав в данной коррозионной среде не обнаруживает коррозионного растрескивания.
Из уравнения (5.1) следует, что с увеличением напряжений время до растрескивания сплава уменьшается.
Рис. 5.1 – Кривая коррозионного растрескивания
Графическое изображение зависимости времени до растрескивания от уровня растягивающих напряжений в координатах s – t представляет собой гиперболу, смещенную по оси s на величину sкр.
На величину критического напряжения, которое является количественной характеристикой сопротивления сплава коррозионному растрескиванию, влияют состав коррозионной среды, химический и фазовый состав сплава, характер и величина внутренних напряжений, неравномерность распределения растягивающих напряжений.
Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 327 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Влияние статических напряжений | | | Коррозионная усталость. |