И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 306
Текст из файла (страница 306)
Лим Хилл х А О, в кн Не рганнчсекаи бноквине, нор е «нгл, т 2, М, згэ-аа, Юрксенч А М, Рулаеоае Н сханпн левитана «оба.замни вих кобсрисвтов итоги науке н такннкн Сер Л М Юркееич КОРРОЗИОННАЯ УСТАЛОСТЬ, проявляется при одновременном воздействии на металл цнклнч. (знакоперсмеиных) напрюкеннй и коррозионных сред; одна из наиб. часто встречающихся разновидностей коррозии лод иалрллеииием. Характеризуется понижением предела выносливости металла (макс. напряженна, при к-ром еще не цроясходит разрушения металла при воздействии установленного числа циклов зиакопеременной нагрузки, илн базы испытания).
Кривая усталости металла в коррозионной среде (см. рис.) по мере увеличения числа циклов непрерывно понижается, в отличие от кривой усталости на воздухе, к.рая имеет горизонтальный участок, соответствующий пределу выносливости, Т. Обр., К. у. характеризуется отсутствием истинного предела выносливости и определяется т. иаз. условным пределом выносливости при заданной базе испытания. Крненс усгалосгн металла иа воздухе (! ) н в «аррознонн а орекс (2), о напренснне, и — число ннклов нагруленвл, ои — пропел вынос наес!и на возаухс Н Обычные конструкц.
стали при базе исцытаиия 2 1О' циклов снижают предел выносливости в условиях атм. коррозии до 20%, в пресной воде вдвое, в морской воде вчетверо по сравнению с пределом выносливости на воздухе (сухом). Нержавеющие стали, как правило, имеют более высокую коррозионио-усталостную прочность.
Обычно чем прочнее сталь, тем сильнее снижается ее предел выносли. вести в коррозионной среде; для стали с прелелом прочности в 1000 МПа он оказывается таким же, как для стали с пределом прочности в 400 МПа. Т. обр., для углеродистых и низколегир, сталей пропадают преимущества закаленной и отпущенной стали по сравнению с отожженной. В процессе К. у. в металле развиваются трещины, пронизывающие кристаллиты (зерна).
Повреждению подвержены в болыпей или меньшей степени все конструкц. сплавы на основе Ге, А1, )з(Ц Сц и др. металлов. Причины К. у.-локализацня электрохим. анодных процессов (при коррозиии в р-рах электролитов) и хим. процессов (при газовой коррозии) на участках концентрации мех. напряжений [поры, трещины, скопления вакансий, лислокацнй и т. п.). Интенсивность этих процессов зависит от агрессивности коррозионной среды, т-ры, рН, кол-ва легирующих примесей и условий иагружения. Одна из особенностей К. у. углеродистых и низколегнр. сталей-повыпюние условного предела выносливости по мере увеличения размера деталей (прн испытаниях на возлухс наблюдается обратная закономерность).
Эта инверсия емасштабного фактора» наиб. заметна при увеличении лиаметра образцов до 50-60 мм. Для хромоннкелевых аусгенитных сталей 18% Сг-10% Щ для к-рых на воздухе масштабный эффект четко проявляется, в коррозионных средах инверсия масштабного фактора ие обнаружена, что 478 КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ связано, по-видимому, со склонностью стали к щелевой коррозии в трещинах. Образцы диаметром 20 мм из стали типа 18%в Сг — 10вд йй имеют условный предел выносливости на 20-40сда ниже, чем образцы лиаметром 5 мм.
Увеличение частоты натруженна интенсифицирует влияние среды, причем для образцов с порами, трещинами и др. концентраторами напряжений больше, чем для гладких, а для закаленных больше, чем для отожженных. Это наблюдается и для образцов с жестко напрессованными втулками, т.е. в случае проявления фрстинг-коррозии (коррозии при треняи в условиях малых смешений). Изучение кинетики коррозионно-усталосгного разрушения позволяет прогнозировать работоспособность леталей. Защита от коррозиоино-усталостных разрушений состоит в применении катодиой и протекторной защиты (см. Элкктрохимичкская защита), нанесении анодных покрытий Еп, А! н Сс(. Эти способы более эффективны, если они сочетаются с поверхностной обработкой (наклеп дробью, обкатка роликами, поверхностная закалка токами высокой частоты), прн к-рой создаются благоприятные остаточные напряжения сжатия, Лннз.
Караснва Г.В, Празнасть стала а карр знанвса срслс, М.-К., З963; Павиурскна В.И., в сал Карразнаннаа уьзалссть сталлав, К., !992. да. Ртбт ззкав, КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ МАТЕРИАЛЫ, обладают повыш. стойкостью к коррозии; применяются для изготовления деталей, узлов, аппаратов и коаструкций, работающих в коррозионноактивиых средах без дополнит. мер зашиты от коррозии. К К. м. относят собственно К. м., а также антикоррозиоиные материалы. В зависимости от природы материала К.
м. подразделяют на металлич. и неметаллические. Последние используют в качестве конструкционных, футеровочных, обкладочных и прослосчных материалов, лакокрасочных покрытий и композиций (см. Химически стойкие материалы). К металлич.
К.м. относят коррозионностойкие сплавы, биметаллич.материалы, композиц, материалы с металлич. матрицей. Коррозиоииостойкие сплавы. Их коррозионная стойкость зависит от хим. состава и структуры, наличия мех. напряжений, состояния пов-сти, агрессивности и условий воздействия внеш.
среды, наличия контактов с др,материалами, а также конструкц. особенностей изделий (см. Коррозия мета.ьюк). Сплавы на основе железа. Само железо стойко к коррозии лишь в р-рах щелочей. Повышения стойкости добиваются с помощью легирования разл. элементами (см. Железа сплавы). К коррозионносгойким сталям относят хромистые, хромониксяевьзе, хромомарганцевоникелсвые и хромомарганпевые. Их стойкость в разл. средах определяется структурой, а также св-вами образующихся пассивяруюших поверхностных слоев (см.
Писситюсть л<еталлов). При нарушении пассивирующсй пленки в нейтральных н кислык р-рах хлоридов возникает питтинговая, щелевая и язвенная коррозия, а при т-рах больше 80'С-коррозионное растрескиваиие. Для предупреждения структурно-избирательных видов коррозии (межкристаллитная, ножевая) стали лополннтельно легируют Тз или ЫЬ, а также снижают содержание в них С до 0,02'А. Хромистые стали. содержащие !Зад Сг, при комнатной т-ре устойчивы на воздухе в слабых р-рах к-т и р-рах солей (кроме хлоридов). В р-рах хлоридов, включая морскую воду (особенно при повыш, т-рах), подвергаются язвенной и щелевой коррозии, а татке коррозионному растрсскиванию.
Стали с содержанием Сг 17 20сда устойчивы в б5'.4-ной НУ(Оз до 50'С, с солержанием 25-28сдс-в горячих конц. р-рах щелочей. Хромистые стали с содержанием С с 0,0)вд (супсрфсрриты) обладают высокой стойкостью против всех видов коррозии в горячих р-рах хлоридов. Для изготовления паровой и водяной арматуры, насосов, штоков, валов, компрессоров, деталей турбин применяют, как правило, мартенситные хромистые стали; для отделки автомобилей, 947 деталей бытовой техники и аппаратуры в нищ. иром.сти- ферритные. Аустенитные хромоникелевые стали стойки на воздухе, в р-рах Н,ЯОл, Н)ь(Оз н нх смесях, Н,РОа, ряда орг. к-т, ЫНз, щелочей (при умеренных т-рах)„при контакте с пнщ. про- дуктами. Галогеиы в присут, влаги вызывают местные виды коррозии. Легирование хромоникелевых сталей Мо (2-Зада) повышает устойчивость против язвенной коррозии, легиро- вание Тз, ЫЬ и термнч.
обработка-против межкристаллит- ной коррозии. Стали, содержащие 28-32адс С и 40-45сдв Ы), устойчивы против язвенной коррозии и коррозионного раст- рескиваняя. Применяют хромоникелевые сплавы для соз- дания хим. аппаратов и оборудования, в энергомашнно- строении, нефтехим., целлюлозно-бум., пищ. иром-сти, су- достроении, медицине, бытовой технике. Хромомарганцевые и хромоникельмарганцсвые стали, ле- гированные бсдв Ы(, обладают стойкостью иа воздухе в окислит. и нейтральных средах.
Используются для изготов- ления хим. аппаратуры, емкостей, теплообменников, тру- бопроводов, оборудования для пищ. пром-сти и произ-ва минер. удобрений, в бытовых приборах и т.п. Серые чугуны, содержащие 5-10сй Рй и 5,5-7,Ос~а А1, стойки к окислению до т-ры 850 С (жаростойки). Никелькремни- стые чугуны (13-205с Н(, 5-7сдв Гй) устойчивы в горячих р-рах щелочей; никельмелистые (12-15с(з Р(1, 5-8вй Сц)- в р-рах НзЗОа, НС1, прир. волах; аустенитные хромистые и хромо- никелевые с шаровидным графитом-в окислит. и нейт- ральных средах, морской воде. Жаростойкостью обладают белые высококремнистые чугуны (14-18'А 8!); они устой- чивы также в холодных р-рах НзЯО„Н)ЧОз. НзРОл, НС1, орг, к-тах (при повыш. т-рах).
Медь и ее сплавы. Медь обладает высокой корро- зионной стойкостью в атмосфере, р-рах солей, пресной и морской воде при небольших скоростях ее лвижсния, к-тах, не являющихся окислителями, и ряде орг. соединений. При скоростях движения морской воды более 1 м/с Сц полвер- гается струевой коррозии. Латуни более стойки в потоке морской воды, чем Сн, поэтому широко применяются для изготовления деталей трубопроводов, насосов, арматуры и теплообменного обо- рудования, охлаждаемого пресной и морской водой, судо- вых гребных винтов.
Виды коррозии латуней, ограничиваю- щие их пром. применение,-обесцинкование в р-рах хлори. дов и коррозионнос растрескивание в аммиачных средах. п-Латуни, легированные Аз 4ок. 0,04И), не полвсржсны обесцинкованию в большинстве сред. Алюминиевые латуни обладают повыш. стойкостью против струевой коррозии. См, также Меди сллакы. Оловянные бронзы, содержащие 8-!Оста Яп, стойки в р-рах солей, потоке морской воды, разбавленньж к-тах, ряде орг. к-т; не подвергаются струевой и язвенной коррозии. Широко применяются для изготовления деталей узлов трения, арма- туры, насосов и теплообменного оборудования (см. Бронзы). Алюминиевые бронзы, отличаясь высокой прочностью, характеризуются коррозионной стойкостью в р.рах солей, окислит, срелах, потоке пресной н морской воды.
При содержании в иих А1> 9,2ай в морской воле происходит обсзалюминивание; для высокопрочных бронз возможно коррозионное растрескиванне. Используются для изготов- ления деталей в судовом машиностроении. Кремнистые бронзы по коррозионным св-вам близки к алюминиевым бронзам. Бериллиевая бронза — хороший ма- териал для пружин и мембран, работающих в р-рах солей. Медноникелсвые сплавы, содержащие 5-1Осй йй или 30 а йй и 1,2 — 1,5'тс Ре (мельхиор), обладают стойкостью к струе- вой коррозии, хотя при значит. скорости движения вольт в местах турбулизацин потока возникает местная струсвая коррозия.
Применяются при изготовлении трубопроволов для морской воды, трубок морских теплообмснников, су- довых конденсаторов и др, Алюминий и его сплавы. Наиб. стойкостью обла- дает чистый А!, к-рый устойчив в средах с рН 3-9. Его коррозионная стойкость определяется св-вами защитной 948 оксидиой пленки. Сплавы А! с др, металлами весьма стойки иа воздухе, в нейтральных и слабокислых р-рах солей, окислит.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
