2.13. Коррозионная усталость, механизм явления и методы защиты.

Коррозионная усталость металла – разрушение металла под воздействием периодической динамической нагрузки (знакопеременных напряжений) и коррозионных сред. Коррозионная усталость металла среди других разновидностей коррозии под напряжением встречается наиболее часто. При нахождении металла в коррозионной среде некоторое время, предел его выносливости понижается, и  конструкция уже не выдерживает нормальных для нее ранее напряжений. Коррозионная усталость металла сопровождается развитием межкристаллитных и транскристаллитных трещин (по границам зерен), которые разрушают металл изнутри. Развитие трещин идет, главным образом, в момент, когда металлоконструкция испытывает нагрузку.  В результате периодических термических напряжений в металле защитная оксидная либо любая другая пленка на его поверхности разрушается. Коррозионная среда имеет свободный доступ к открытой поверхности. Сквозь поверхностные трещины агрессивная коррозионная среда также проникает вглубь металла, интенсифицируя разрушение.

Коррозионной усталости подвергаются сплавы на основе железа, никеля, алюминия, меди и многих других металлов.

Склонность металла к коррозионно-усталостному разрушению определяется его пределом выносливости. Пределом выносливости принято считать максимальное напряжение, при котором конструкция может выдержать 107 (и более) циклов нагружения, при этом, не проявляя признаков коррозионной усталости металла.

Значительное влияние на величину коррозионной усталости оказывают свойства рабочей среды,  параметры нагружения, количество примесей в основном металле, температура и др. С увеличением агрессивности коррозионной среды уменьшается усталостная прочность сплавов.

Для защиты от коррозионной усталости применяют протекторную и катодную защиту, на поверхность защищаемого изделия наносят анодные покрытия алюминия, кадмия, цинка. Дополнительно применяют специальные режимы термической обработки, которые увеличивают предел коррозионной усталости сплавов (например, применение закалки с последующим отпуском).

2.14. Особенности и методы защиты коррозионно-абразивного разрушения металлов.

Абразивное изнашивание Этот вид изнашивания обычно происходит в результате воздействия мелких частиц минерального происхождения на поверхность детали. Такому виду изнашивания подвергаются главным образом рабочие органы различных почвообрабатывающих и мелиоративных орудий. В результате взаимодействия поверхностей трения с абразивными частицами возникают микрозадиры, пластическая деформация, чему также сопутствуют механические (полирование) и коррозионные повреждения. По результатам исследований механизм абразивного изнашивания характеризуется в первую очередь пропорциональной зависимостью между величиной износа и твердостью изнашивающих частиц (Яа). При Я<п<СЯа повреждение проявляется в основном в мик розадирах Рис. 11. Зависимость износа от твердости трущейся поверхности.

Рис. 12. Абразивное изнашивание лемеха плуга: а — новый лемех; б — лемех, работающий на тяжелой глинистой почве; в — лемех, работающий на суглинистой почве; г — лемех, работающий на песчаной почве. Зависимость между твердостью поверхностей трения и величиной износа обычно имеет гиперболический характер (рис. 11). Абразивное изнашивание обычно протекает интенсивно. На некоторых деталях машин скорость изнашивания достигает 1 мм/ч и больше.

Износ приводит к снижению функциональных качеств изделий и к потере их потребительской ценности. Увеличению износостойкости изделий способствуют как применение материалов с высокой износостойкостью, так и конструктивные решения, обеспечивающие компенсацию износа, резервирование износостойкости, общее улучшение условий трения (применение высококачественных смазочных материалов, защиты от абразивного воздействия, например, наплавка, газотермическое напыление, металлизация).