Механизм  коррозионного  растрескивания
Периодическая система / Коррозионное растрескивание металлов / Механизм  коррозионного  растрескивания
Страница 2

Основные характерные черты такого представления о механизме коррозионного растрескивания содержатся в теориях Дикса и соав­торов, а также в работах Киттинга. Впоследствии Джильберт и Хадден развили эти представления более по­дробно для сплавов Аl — 7% Мg, что дало возможность расширить представления о механизме коррозионного растрескивания, пригод­ного для всех систем сплавов. Полагают, что такой механизм позво­ляет объяснять многие наблюдаемые явления, ранее трудно со-гласуемые.

Наиболее вероятными процессами, при которых происходит кор­розионное растрескивание, являются следующие:

1. Локализованная электрохимическая коррозия вызывает обра­зование небольших узких трещин в виде отдельных углублений, развивающиеся края которых имеют радиусы кривизны порядка атомных размеров. Трещины могут проходить по границам зерен, как, например, в алюминиевых сплавах или латуни, или через-зерна, как, например, в аустенитных нержавеющих сталях или в магниевых сплавах. Количество образующихся трещин может быть различным, но обычно одна трещина развивается в большей степени, чем другие.

2. По мере развития трещины у ее вершины создается концен­трация напряжений. Для пластичных сплавов эта концентрация напряжений не превышает максимальной величины, которая при­близительно в 3 раза больше предела текучести. При достаточно высоких напряжениях у вершины трещины происходит местная пластическая деформация, которая предшествует хрупкому разру­шению. В настоящее время установлено, что в пластичных метал­лах хрупкое разрушение не может иметь места без предшествую­щей пластической деформации. Действительно, именно деформация металла у развивающегося края трещины вызывает хрупкое разрушение за счет действующих у вершины трещины напряжений.

3. В зависимости от формы образца, способа приложения на­грузки, условий испытания и определенного энергетического состоя­ния металла, свойственного процессу развития хрупкого разруше­ния, трещина может распространиться через весь образец, вызвав-мгновенное разрушение его, или, распространившись на определен­ное расстояние, развитие ее может прекратиться. Развитие тре­щины может быть приостановлено при неблагоприятной для про­цесса растрескивания ориентации границ зерен, при неоднородно­сти кристаллической решетки или при наличии неметаллических включений; развитие ее может остановиться в результате релакса­ции напряжений при развитии трещины или при определенном энер­гетическом состоянии, когда производимая работа деформации бу­дет больше, чем увеличение поверхностной энергии, как отмечено у Ирвина и Орована.

4. Развитие трещины за счет механического разрушения обна­жает свежую поверхность металла, и коррозионная среда быстро засасывается в трещину под действием капиллярных сил, в результате чего наступает период интенсивной коррозии. Вполне возможно, что эта стадия интенсивной коррозии способствует развитию; трещины, причем коррозия развивается таким образом, что вызывает разветвление трещины. Однако следует считать, что главным фактором в развитии трещины является механическое воздействие а не электрохимические процессы.

5. Ускоренный процесс коррозии, вызванный действием коррози­онной среды на не защищенную пленкой поверхность металла, бы­стро замедляется вследствие поляризации и повторного образова­ния защитной пленки, что связано с изменением концентрации: электролита внутри трещины.

6. После этого опять преобладают условия, медленно развивающаяся локализованная коррозия продолжается до тех пор, пока не возникнет достаточно высокая концентрация, напряжений, которая вызовет деформацию и развитие трещины. Полный цикл процессов повторяется до тех пор, пока не наступит разрушение вследствие развития трещины или уменьшения попе­речного сечения напряженного образца.

Вопрос о том, разрушается ли образец сразу после того как об­разовалась первая трещина или в результате развития нескольких трещин в течение какого-то периода времени, не является сущест­венным в механизме растрескивания и зависит от формы, размеров и толщины образца, а также от величины напряжений и условий испытания.

Таким образом, представленный выше механизм включает две основные стадии процесса коррозионного растрескивания: период; локализованной электрохимической коррозии и последующий пе­риод развития трещин. Если разрушение не происходит очень быcтро, процесс растрескивания включает непродолжительный период интенсивной коррозии. Ниже подробно рассматривается каж­дая из стадий процесса растрескивания, а также факторы, опреде­ляющие эти стадии, и экспериментальные данные, подтверждаю­щие изложенные ранее гипотезы.

Страницы: 1 2 

Смотрите также

Структура бухгалтерской отчетности определена статьей 13 Федерального закона
Бухгалтерский баланс - документ бухгалтерского учета, представляющий совокупность показателей, характеризующих финансовое и хозяйственное состояние фирмы на определенную дату, чаще всего на конец или ...

Лакокрасочные изделия
Вы не задумывались о том, много ли натуральных, экологически чистых вещей в вашем доме? Наверняка, покупая дешевую советскую мебель, которая приносила в дом стойкий химический аромат и в ...

Задание 1
1. Как одним реагентом различить водные растворы HBr, NaF, KOH, AlCl3? Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите их признаки. 1.          Н ...