Коррозия Под Напряжением

, коррозия металлич. Материала при одноврем. Воздействии коррозионной среды и мех. Напряжений. Мерой устойчивости материала к К. П. Н. Является коррозионномех. Прочность, определяемая как предел допустимых статич. Или циклич. Напряжений в металле на выбранной базе испытаний по времени (тыс. Ч) или по числу циклов нагружения (103-106). Скорость коррозии, определяемая по потере массы металла, с ростом напряжений увеличивается несущественно. Осн. Виды разрушения - коррозионноусталостное растрескивание при циклич. Нагружении (см. Коррозионная усталость) и коррозионное растрескивание под действием статич. Растягивающих напряжений (КРН), к-рому посвящена данная статья. КРН, подобно хрупкому разрушению, происходит практически без пластич.

Деформации макрообъемов металла. Непременное условие КРН-локализация коррозионного процесса на наиб. Напряженных местах пов-сти, дефектах поверхностной структуры металла. Это м. Б. Трещины в оксидных пленках и защитных покрытиях, выходы дислокаций, ступени скольжения, границы зерен или неметаллич. Включений и т. П. Определенные для данного металла компоненты р-ра вызывают активацию этих дефектов и растворение металла вблизи них при пассивном состоянии остальной пов-сти. Поэтому КРН-процесс, специфический для данной системы металл - среда. Наиб. Распространено КРН для след. Систем. Латуни и бронзы в средах, содержащих NH3 (сезонное растрескивание латуней). Нержавеющие стали в горячих р-рах хлоридов. Конструкц. Стали повыш. Прочности в р-рах к-т, щелочей, нитратов, галогенов, HCN, H2S.

Любые стали в газообразном Н 2 при высоких т-рах (водородная хрупкость). Титановые сплавы в ртути, маловодных р-рах NO2. Высокопрочные алюминиевые сплавы в р-рах хлоридов. В зависимости от особенностей структуры металла и состава коррозионной среды КРН м. Б. Меж- или транс-кристаллитным (см. Межкристаллитная коррозия). В общем процессе развития коррозионной трещины различают инкубац. Период (до появления зародышевой трещины), периоды развития трещины и хрупкого разрушения при превышении локальной прочности материала. Инкубац. Период определяется созданием условии для резкой локализации коррозионного процесса на дефектах пов-сти напряженного металла. Он, как правило, сокращается с ростом действующих напряжений, т-ры, концентрации специфически активирующих компонентов среды.

Зарождение трещин м. Б. Связано также с местным адсорбц. Снижением прочности и пластичности микрообъемов металла в средах, содержащих ПАВ. Развитие трещины определяется физ.-хим. Условиями, возникающими в ее вершине. Как правило, в вершине трещины вследствие анодного процесса повышается концентрация активирующих компонентов, происходит существенное подкисление р-ра. Факторами, определяющими скорость развития трещины, являются интенсивность поля напряжений, скорость и время анодного растворения металла, снижение локальной прочности в окрестности вершины трещины. Снижение прочности, как правило, происходит вследствие диффузии "коррозионного" атомарного водорода в наиб. Напряженную зону металла впереди вершины трещины (водородное охрупчивание).

Относит. Роль анодного растворения и водородного охрупчивания м. Б. Различна для разных систем металл - р-р. Напряженное состояние металла определяется с помощью коэф. Интенсивности напряжений К I в рассматриваемой точке контура трещины в момент ее продвижения. Величина К I является интегральной характеристикой поля напряжений в вершине трещины и для условий плоской деформации определяется из ур-ния. KI= , где s - напряжение, l- длина трещины, v - коэф. Пуассона. Коррозионная трещина начинает расти при достижении нек-рого критического для данной системы металл - р-р значения коэф. Интенсивности напряжений KISCC. Рост трещины заканчивается хрупким разрушением образца или конструкции, когда достигается критич. Значение коэф.

К I для данного металла в инертной среде, равное К Iс. Лит. Карпенко Г. В. Влияние среды на прочность и долговечность металлов. К., 1976. Коррозия. Справочник, под ред. Л. Л. Шрeйера, М., 1981. Петров Л. Н., Коррозия под напряжением. К., 1986. И. А. Степанов.