Главная | Обратная связь

Коррозионное растрескивание металлов

Коррозионное растрескивание (КР) — это разрушение металла следствие возникновения и развития трещин при одновремен­ном воздействии растягивающих напряжений и коррозионной среды. Оно характеризуется почти полным отсутствием пластической деформации металла.

КР — это опасный вид разрушения металлов. В химической аппаратуре КР наиболее часто наблюдается в конструкциях, которые имеют остаточные напряжения после термической или механической обработки, при монтаже и сборке оборудования, при сварке в условиях эксплуатации при повышенных давлениях и температурах [37].

На возникновение КР и его интенсивность оказывают большое влияние характер агрессивной среды, ее концентрация и состав. КР в напряженном состоянии подвержены почти все металлы и сплавы. На долю КР в химической, нефтегазовой и теплоэнергетической отраслях промышленности приходится от 20 до 40% всех коррозионных разрушений.

Для КР характерны следующие особенности:

· образование трещин сопровождается возникновением хрупкости металла;

· возможно возникновение межкристаллитных и транскристаллитных трещин с разветвлениями;

· время индукционного периода до образования трещины зависит от величины приложенных растягивающих усилий.

КР статей происходит в растворах, содержащих H₂S, NH₃, CO₂ нитраты, хлориды, кислоты и щелочи (рисунок 5.5). Углеродистые стали, содержащие более 0,2% С и имеющие ферритно-перлитную или перлитную структуру, менее склонны к КР. Наиболее чувствительной является мартенистая структура. Все режимы термической обработки, вызывающие появление мартенсита, делают сталь склонной к КР.

а) б) в)

а – сталь 03Х16Н4С2, межкристаллитное разрушение, слабо ветвящаяся трещина, отгибание δ – феррита; б – сталь 03Х12К12Н2, транскристаллитное разрушение; в – сталь 03Х12К12Д2, межкристаллитное разрушение, ветвящаяся трещина

Рисунок 3.5 - Типичный вид КР в воде, содержащей 200 мг/л Cl^-,

температура 320˚С, х900

Полуферритные и ферритные хромистые стали менее склонны к коррозионному растрескиванию, чем аустенитные хромоникелевые стали.

КР аустенитных хромоникелевых сталей отмечено на ряде химических производств. Это явление связывают с нестабильностью аустенита в нержавеющих сталях [38].

Легирование углеродистых сталей, введение стабилизирующих добавок, увеличение содержания никеля не изменяет существенно склонность аустенитных сталей к коррозионному растрескиванию.

Цветные металлы и сплавы также подвержены КР. Коррозионное растрескивание наблюдается у алюминиевомагниевых и медноцинковых сплавов.

Магниевые сплавы в напряженном состоянии корродируют с КР в растворах хлоридов, сульфатов, карбонатов, хроматов. Сплавы меди с цинком, оловом, алюминием разрушаются в присутствии паров аммиака.