- •Глава 1 коррозионная характеристика металлов и сплавов
- •Конструкционные материалы на основе железа
- •1.1.1 Стали и чугуны
- •1.1.2 Легирование сталей как способ повышения коррозионной стойкости
- •Жаростойкие сплавы на основе железа
- •В зависимости от содержания хрома в сплаве
- •1.1.4 Современные коррозионно-стойкие сплавы и стали
- •1.2 Конструкционные материалы на основе цветных металлов
- •1.2.1 Алюминий и его сплавы
- •1.2.2 Магний и его сплавы
- •1.2.3 Медь и медные сплавы
- •Методические рекомендации к главе 1
- •Вопросы для самопроверки
- •Задания для самостоятельных и контрольных работ.
- •Глава 2 Защита металла от коррозии поверхностными тонкослойными покрытиями
- •2.1 Фосфатные и оксидные защитные пленки
- •2.1.1 Фосфатирование
- •2.1.2 Оксидирование
- •2.1.3 Пассивирование
- •2.1.4 Анодирование
- •2.2 Гальванические покрытия
- •2.2.1 Цинкование и кадмирование
- •2.2.2 Покрытия из олова и свинца
- •2.2.3 Никелевые покрытия
- •2.2.4 Хромирование
- •2.3 Жаростойкие защитные покрытия
- •2.3.1 Термодиффузионный метод покрытия
- •2.3.2 Горячий метод или метод погружения в расплавленный металл
- •2.3.3 Металлизация напылением
- •2.3.4 Плакирование — термомеханический способ
- •2.4 Лакокрасочные защитные покрытия
- •Методические рекомендации к главе 2 Вопросы для самопроверки
- •Темы для самостоятельных и контрольных работ
- •Глава 3 локальные виды коррозии. Методы испытания материалов на стойкость против коррозии
- •3.1 Локальные виды коррозии
- •3.1.1 Питтинговая коррозия
- •3.1.2 Язвенная коррозия
- •3.1.3 Щелевая коррозия и влияние на конструктивных факторов
- •3.1.4 Межкристаллитная коррозия
- •3.1.5 Селективное вытравливание
- •3.1.6 Контактная коррозия
- •Коррозионно-механическое разрушение металлов
- •3.2.1 Коррозионное растрескивание металлов
- •Температура 320˚с, х900
- •3.2.2 Коррозионная усталость металла
- •Трубке из латуни л63
- •3.2.3 Фреттинг-коррозия
- •3.2.4 Кавитационная эрозия
- •Методы испытаний металлических материалов
- •3.3.1 Основные методы испытаний материалов
- •3.3.2 Испытания материалов на прочность против локальных видов коррозии
- •3.3.3 Испытания материалов на прочность при коррозионно-механических воздействиях
- •3.3.4 Коррозионный мониторинг
- •Методические рекомендации к главе 3 Вопросы для самопроверки
- •Задания для самостоятельных и контрольных работ
3.3.3 Испытания материалов на прочность при коррозионно-механических воздействиях
Для оценки склонности материала к КР проводят испытания образцов в исследуемой коррозионной среде при постоянном растягивающем напряжении или при постоянной величине и скорости деформации.
В первом случае определяют зависимостъ времени до разрушения образца от величины напряжения. Критерием стойкости металла по отношению к КР служит время до разрушения образца при пороговом механическом напряжении σп, ниже которого не происходит растрескивания при сколь угодно длительных испытаниях.
В основе второй группы методов лежат испытания образцов с предварительно созданными трещинами с использованием принципов механики линейного разрушения. Критерием стойкости к КР в этом случае является коэффициент интенсивности напряжения в вершине трещин, приводящий к началу стабильного роста трещины с последующим разрушением. Этот критерий определяется построением диаграммы «интенсивность напряжения K1 - скорость роста трещины da/dτ, где а— глубина трещины [38].
Для определения коррозионно-усталостной прочности материала применяют методы линейной механики разрушения. В качестве критерия стойкости материала принимают напряжения (условный предел усталости), при воздействии которых происходит разрушение после некоторого числа циклов, называемых базой испытаний.
Долговечность материала растет с повышением его чистоты, уменьшением шероховатости поверхности, увеличением диаметра изделия. Поэтому форма и качество образцов для испытаний регламентируется (ГОСТ 25.502-79 и ГОСТ 2189-73).
3.3.4 Коррозионный мониторинг
Эффективным способом оценки коррозионного состояния оборудования (на стадиях его проектирования, эксплуатации, реновации) является коррозионный мониторинг - система наблюдений и прогнозирования коррозионного состояния объекта с целью получения своевременной информации о его возможных коррозионных отказах.
«Жизненный цикл» любого аппарата или конструкции включает четыре стадии: проектирование, изготовление, эксплуатация, реновация (реконструкция, ремонт).
К настоящему времени ученые и практики уже подошли к разработке физико-химической модели сопротивляемости разрушению конструкций, эксплуатируемых в условиях воздействия экологических и коррозионно-опасных сред.
На стадиях проектирования мониторинг заключается в правильности выбора конструкционных материалов с учетом особенностей их эксплуатации и расчета долговечности конструкции. На стадии эксплуатации мониторинг заключается в периодической диагностике коррозионного состояния оборудования. Регламент мониторинга определяется условиями эксплуатации диагностируемой системы.
При коррозионном мониторинге на стадии эксплуатации оборудования используются такие методы непрерывного (или периодического) контроля его состояния, как: визуальный осмотр; осмотр труднодоступных участков оборудования при помощи телеметрических систем; определение технологических свойств коррозионной среды (окислительно-восстановительного потенциала, наличия продуктов растворения элементов металлической конструкции, изменения концентрации коррозионно-активных агентов и др.); определение потенциала металла; определение скорости коррозии образцов-свидетелей; определение электрического сопротивления образцов-свидетелей; ультразвуковая, магнитометрическая и акустическая и дефектоскопия.
Мониторинг на стадии реновации включает контроль технических решений по конструкционным и восстановительным работам и прогнозирование его дальнейшей эксплуатации с учетом этих работ [38].