Табл. Соотношение причин разрушений

Табл. Соотношение причин разрушений металлического
оборудования за двухлетний период (56, 9% от коррозии, 43,1 %
от механических повреждений)
Равномерная (общая) коррозия
Равномерная (общая) коррозия – коррозия, протекание которой не
сопровождается формированием различимых на глаз анодных и
катодных участков (рис.).
Причины общей коррозии
На коррозию этого типа указывает общее разъедание
поверхности. Она обычно встречается при контакте металла с
кислотой или ее раствором. Однако присутствие кислоты не
обязательно (например, высокотемпературное окисление является
видом равномерного разъедания, которое развивается в
относительно сухой атмосфере). Продукты коррозии могут либо
образовывать защитный слой на металле и тормозить дальнейшее
развитие коррозии, либо, как это имеет место в процессе
непосредственного химического разъедания, растворяться в
коррозионной среде.
Мероприятия по защите от общей коррозии




Выбирать подходящие стойкие материалы.
Изменять среду или обеспечивать ее ингибирование.
Предусматривать нанесение стойких защитных покрытий.
Применять анодную защиту.
Коррозионное растрескивание
Коррозионное растрескивание – преждевременное разрушение
металлов, происходящее при непрерывном воздействии коррозии и
растягивающих остаточных или приложенных напряжений (рис. ).
Коррозионное растрескивание происходит при одновременном
воздействии значительных растягивающих напряжений и
коррозионной среды, например, морской воды, конденсата,
сварочных флюсов, обезжиривающих смесей, смазок, органических
растворителей и различных химических веществ (табл. ).
Растягивающие напряжения возникают на поверхности металла
при статической нагрузке.
Коррозионное воздействие приводит к концентрированию
напряжений и превышению ими предела текучести металла.
При достаточно длительной выдержке сочетание коррозии
металла с высокими локальными концентрациями напряжений
приводит к потере прочности.
Неметаллы также проявляют сходные особенности поведения.
Таблица. Среды, вызывающие коррозионное растрескивание
различных металлов в сплавов
Мероприятия по защите от коррозионного
растрескивания
 Сводить к минимуму растягивающие напряжения.
 Обеспечивать достаточную эластичность.
 Увеличивать размеры опасного сечения.
 Снижать концентрацию напряжений или перераспределять их.
 Компенсировать
потерю
жесткости,
вызываемую
проникновением трещин в металл.
 Избегать перекоса конструктивных элементов, соединенных
заклепками, болтами или сваркой.
 Создавать простые соединения, работающих в условиях
напряжения.
 Избегать операций механической обработки, сборки и сварки,
создающих остаточные растягивающие напряжения.
 Избегать сварных, заклепочных, болтовых соединений внахлест.
Предпочтительна сварка встык или угловым швом.
 Подбирать
соответствующие
материалы
(легирование),
использовать гальванические покрытия или металлизацию.
 Предусматривать пассивирование, нанесение лакокрасочных
пленок, покрытий па основе синтетических смол.
 Использовать
поляризации.
катодную
защиту
с
контролем
 Использовать в конструкции материалы
коэффициентами термического расширения.
с
режимов
близкими
 Анализировать и регулировать состав окружающей среды.
 Устранять возможные коррозионные агенты из сред, в которых
производится эксплуатация, или вводить соответствующие
ингибиторы.
 Обеспечивать поддержание низких рабочих температур.
 Не
допускать
поверхностей.
периодического
смачивания/осушения
Коррозионная усталость
Коррозионная усталость – разрушение, вызываемое
приложением переменных нагрузок в присутствии коррозионной
среды и протекающее в форме рaстрескивания (рис.).
Причины коррозионной усталости
Подобно тому, как при сочетании статических напряжений с
коррозией возникает коррозионное раcтрескивание, при
сочетании циклических нагрузок с коррозией возникает
коррозионная усталость. Она выражается в разрушении металла,
происходящем при существенно более низком пределе усталости,
чем в некоррозионных условиях.
Эффект разрушения при комбинированном воздействии коррозии
и циклической нагрузки больше, чем сумма соответствующих
эффектов при отдельном воздействии коррозии и циклической
нагрузки.
Мероприятия по защите от коррозионной усталости
 Максимально уменьшать или устранять циклические нагрузки.
 Увеличивать размеры, массу или локальную прочность в
критических сечениях.
 Уменьшать концентрацию напряжений или перераспределять их.
 Придавать обтекаемую форму галтелям для уменьшения
концентрации напряжений и для рассредоточивания последних.
 Распределять
напряжения
и
деформации
по
всему
конструктивному элементу.
 Выбирать правильную форму критических сечений.
 Учитывать возможность быстрых изменений нагрузки,
температуры или давления.
 Избегать в конструкциях биений, вибраций.
 Увеличивать частоту собственных колебаний проектируемого
объекта с целью уменьшения резонансной коррозионной усталости.
 Применять материалы с повышенной пластичностью и ударной
вязкостью.
 Снимать
напряжения
путем
термической
обработки,
дробеструйного наклепа, обкатки, обжатия и т.д.
 Предусматривать
при
проектировании
устранение
концентраторов напряжений, фреттинга, задирания и коррозии.
 Предусматривать электроосаждение цинковых, хромовых и др.
покрытий и азотирования по технологии, исключающей
возникновение растягивающих напряжений. Выбирать подходящие
покрытия поверхности.
Питтинг (точечная коррозия)
Питтинг – автокатализируемая локализованная коррозия,
прогрессирующе проникающая в глубь металла с образованием
изъязвлений (рис. ).
К питтинговой коррозии склонно большинство металлов (Fe,
Ni, Co, Mn, Cr, Ti, Al, Mg, Zr, Nb, Та, Сu, Zn и др.) и материалов на
их основе. Питтинговая коррозия возникает в морской воде,
растворах солей, в охлаждающих системах холодильных машин, в
системах оборотного водоснабжения химических предприятий.
Термин «питтинг» применяют для описания как точечной
коррозии, так и специфических коррозионных поражений. Название
питтинг обычно используют применительно к глубоким точечным
поражениям.
Для протекания питтинговой коррозии необходимы условия:
•
питтинг образуется на поверхности металлов, находящихся в
пассивном состоянии;
•
развитию питтинга способствуют дефекты пассивирующей
пленки (структурные неоднородности, посторонние включения,
поры). Особенно уязвимы для питтинга ребра, риски, границы
лакокрасочных покрытий;
•
в растворе должны одновременно присутствовать активаторы
питтинговой коррозии и пассиваторы металла.
Причины питтинга
Локализованная коррозия в форме питтинга возникает при
разрушении защитной пленки или слоев продуктов коррозии. По
месту разрушения пленки образуется анод, а неразрушенная
пленка (или продукты коррозии) становится катодом. Точечные
разрушения образуют начальные точки концентрации напряжений,
вследствие чего возникают или ускоряются разрушения из-за
коррозионного растрескивания или коррозионной усталости.
Мероприятия по защите от питтинга
 Подбирать соответствующие стойкие материалы.
 Выбирать геометрические формы для предотвращения условий,
способствующих питтингу (увеличивать скорость потока).
 Устанавливать толщину изделия с учетом глубины язвины.
 Обеспечивать контроль химического состава среды (не
полагаться на одни ингибиторы, если с их помощью разъедание
не может быть полностью остановлено).
 Использовать защитные покрытия или пленки (улучшать
текстуру поверхности).