Влияние коррозионных сред на прочность

К основным коррозионным средам относятся: воздух (примеси, влаж­ность, кислотные дожди), водяные растворы (соли), химические среды. Виды повреждений можно классифицировать следующим образом:

а) общая коррозия сварных швов и околошовной зоны;

б) местная (межкристаллитная) коррозия. Протекает по границам зерен (кристаллитов), зоне сплавления;

в) коррозионное растрескивание. Проявляется в том, что металл в при­сутствии коррозионной среды обнаруживает хрупкость;

г) коррозионная усталость (недостаточна исследована).

Каждый из металлов имеет свою специфическую реакцию на любую сре­ду, например, для низкоуглеродистых сталей местная коррозия не является ти­пичной и т.д.

Для оценки повреждений используются различные методы.

Оценка общей коррозии проводится:

а) по весовому показателю г/м².год (грамм/кв. метр.год);

б) по глубинному показетелю (глубина коррозии), мм/год;

в) для сварных соединений по специальному стандарту (по баллам):

- совершенно стойкие 0,001 мм/год (1 балл);

- совершенно нестойкие 10 мм/год (10 баллов).

Местная коррозия оценивается:

а) кипячением в растворах кислот и последующим изготовлением мак­рошлифов (для сварных соединений самый простой);

б) по изменению частоты звука (для основного металла) при простукива­нии;

Для оценки коррозионного растрескивания и стойкости против коррозионного растрескивания про­водятся механические испытания (рисунки 4.1, 4.2).

Определяются напряжения s, вызывающие появление трещины после заданного времени выдержки под нагрузкой. Обязательно нужно брать образцы, содержащие в себе целиком сварное соединение и, как правило, с остаточными напряжениями, потому что фактор термо-деформационного воздействия играет важную роль в коррозионном растрескивании.

Рисунок 4.1 – Схема испытаний на коррозионное растрескивание

Рисунок 4.2 – Зависимость напряжения появления трещины от времени выдержки

Поскольку в сварных швах могут быть трещиноподобные концентраторы (непровары, подрезы) необходим подход с точки зрения механики разрушения.

Имеются два существенных обстоятельства:

а) в присутствии некоторых сред трещины могут подрастать при s=const;

б) сопротивляемость металлов подрастанию трещин при переменных на­грузках ( ) зависит от присутствия среды.

Поэтому введен показатель:

Методы борьбы с коррозией зависят от назначения и условий работы конструкции.

Существуют общие методы борьбы и специальные, для сварных соеди­нений:

а) выбор основного металла;

б) выбор присадочных материалов;

в) покрытия (лакокрасочные, напыленные и др.);

г) применение ингибиторов, отрицательный потенциал на изделии;

д) рациональное конструирование (возможность осмотра и ремонта);

е) рациональный выбор режимов сварки (для нержавеющей стали);

ж) термообработка.