RU2354957C1 - Способ оценки склонности к коррозионному растрескиванию сплавов - Google Patents
Способ оценки склонности к коррозионному растрескиванию сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2354957C1 RU2354957C1 RU2007140554/28A RU2007140554A RU2354957C1 RU 2354957 C1 RU2354957 C1 RU 2354957C1 RU 2007140554/28 A RU2007140554/28 A RU 2007140554/28A RU 2007140554 A RU2007140554 A RU 2007140554A RU 2354957 C1 RU2354957 C1 RU 2354957C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrosion cracking
- alloys
- tendency
- stress
- interlayers
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области неразрушающего контроля металлов, в частности к определению сопротивления материалов коррозионному растрескиванию. Технический результат заключается в определении склонности к замедленному разрушению сталей и сплавов путем проведения микроструктурного анализа исследуемого сплава. Способ оценки склонности к коррозионному растрескиванию сплавов заключается в том, что подготавливается микрошлиф, на полированную поверхность которого воздействуют реактивом и производят травление поверхности микрошлифа. Протравленную поверхность шлифа изучают, например, под микроскопом, на предмет выявления прослоек, образующих пространственную сетку, измеряют микротвердость прослоек и областей, прилегающих к этим прослойкам. О склонности сплавов к коррозионному растрескиванию судят по превышению микротвердости областей над микротвердостью самих прослоек. 1 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля металлов, в частности к определению сопротивления материалов коррозионному растрескиванию в условиях одновременного длительного воздействия коррозионной среды и статической нагрузки. Оно предназначено для оценки склонности к коррозионному растрескиванию (замедленному разрушению) металлических сплавов по анализу микротвердости структурных составляющих стали и сплавов.
Известен метод ускоренных испытаний на коррозионное растрескивание сталей и сплавов [1], который заключается в том, что образцы подвергаются одновременному воздействию коррозионной среды и растягивающих напряжений в течение продолжительного времени (40 суток), при котором поверхности трещины расходятся в направлении действующих напряжений симметрично относительно плоскости исходной трещины. Стандартом установлено три метода испытаний: при постоянной нагрузке; при ступенчато изменяемой нагрузке; при постоянной деформации. Графическим или расчетным способом определяют коэффициент интенсивности напряжений КIKP. О склонности к коррозионному растрескиванию судят по превышению коэффициента интенсивности напряжений, определенного на воздухе К1C, над K1KP.
К существенным недостаткам метода относятся продолжительность и трудоемкость операций, требующих специальных знаний и высокой квалификации персонала. Кроме того, метод относится к разрушающим методам контроля и может быть применен только в лабораторных условиях.
В качестве прототипа выбран способ оценки стойкости сталей и сплавов к межкристаллитному коррозионному растрескиванию [2], который заключается в том, что воздействуют электролитом на полированную поверхность анализируемого шлифа и определяют стойкость по характеру расположения питтингов по границам зерен. О стойкости к межкристаллитному коррозионному растрескиванию судят по величине относительной протяженности карбидов и питтингов в цепочке из трех любых смежных границ зерен.
К недостаткам прототипа относится узкая область применения способа, во-первых, ограниченная только аустенитными сталями и сталями с высоким содержанием карбидообразующих элементов. Во-вторых, процесс разрушения ограничен только межкристаллитным коррозионным растрескиванием.
Сущность изобретения заключается в том, что изготавливается микрошлиф из образца исследуемого материала, после травления микрошлифа в реактиве проводится анализ микроструктуры на предмет наличия структурных прослоек, образующих пространственную сетку (см. чертеж). После микроанализа структуры измеряется микротвердость структурных составляющих: самих прослоек и областей, прилегающих к указанным прослойкам. Проводят сравнение микротвердости и по превышению микротвердости областей, прилегающих к прослойкам, над микротвердостью самих прослоек судят о склонности исследуемого материала к коррозионному растрескиванию.
Сравнительный анализ показал, что заявляемое изобретение отличается от прототипа использованием следующих существенных признаков: проводится анализ микроструктуры на предмет наличия структурных прослоек, образующих пространственную сетку, проводится измерение и сравнение микротвердости структурных составляющих: прослоек и окружающих их областей. О склонности к коррозионному растрескиванию судят по превышению микротвердости областей, прилегающих к прослойкам, над микротвердостью самих прослоек.
Технический результат, на достижение которого направленно заявленное изобретение, заключается в определении склонности к замедленному разрушению сталей и сплавов путем проведения микроструктурного анализа исследуемого сплава, измерения и сравнения микротвердости структурных составляющих самих прослоек и прилегающих к этим прослойкам областей.
Требуемый технический результат достигается вновь введенной совокупностью существенных признаков, которая до подачи заявки не была обнаружена в известной патентной и научно-технической литературе, что соответствует критерию «изобретательский уровень».
Предлагаемый способ реализован на примере оценки склонности к коррозионному растрескиванию серого чугуна. Проведено измерение микротвердости структурных составляющих серого чугуна, с применением твердомера ПМТ-3. Полученные результаты показали, что твердость прослоек цементита значительно в 2-3 раза превосходит твердость перлита и графитовых включений, результаты измерений микротвердости представлены в таблице 1. Наиболее мягкой структурной составляющей являются включения графита.
| Таблица 1 | ||
| № п.п. | Структурная составляющая | Значение твердости HV, кг/мм2 |
| 1 | Графитовые включения | 255,65±27,89 |
| 2 | Перлит | 439,0±67,34 |
| 3 | Прослойки цементита | 1072,2±203,9 |
Проведены испытания серого чугуна на коррозионное растрескивание. Определение трещиностойкости чугуна в условиях воздействия дистиллированной воды проводилось в соответствии с ГОСТ 9.903-81. Для определения показателей трещиностойкости использовались компактные прямоугольные образцы типа BP 1 на внецентренное растяжение, толщина которых составляла 13,0 мм, с V-образным надрезом.
Испытания проводились при температуре 291-298 К, путем нагружения до значения начального коэффициента интенсивности напряжений К10=0,8 К1с.
Контроль за разрушением проводился через 0,5 ч после начала испытаний, далее через 1, 2, 4, 6, 8 часа и далее четыре раза в сутки. Время до разрушения регистрировалось в протоколе.
Для исследования статической трещиностойкости применялась разрывная машина «ZST 3/3», предназначенная для проведения статических испытаний и оснащенная приборами регистрации величины нагрузки и деформации.
Результаты проведенных исследований коррозионного растрескивания серого чугуна представлены в таблице 2.
Пороговый КИН при коррозионном растрескивании
| Таблица 2 | ||
| Толщина образца, мм | Пороговый КИН при коррозионном растрескивании K1KP, МПа м1/2 | Время до разрушения, ч |
| 13 | 11,86±1,05 | 90 |
Использование предлагаемого способа позволит определить в течение короткого времени оценить склонность к замедленному разрушению металлических сплавов и произвести ранжировку по этому критерию как в условиях лаборатории, так и в полевых условиях, например при помощи портативного металлографического микроскопа. Практическое применение способа позволит свести время испытаний к минимуму и значительно снизить трудоемкость проводимых операций, способ может быть полезен при оценке металла и продлении сроков службы элементов котлов, турбин и трубопроводов тепловых электростанций.
Источники информации
1. ГОСТ 9.903-81. Стали и сплавы высокопрочные. Методы ускоренных испытаний на коррозионное растрескивание. Введ. 01.07.82. М.: Изд-во стандартов, 1981.
2. Патент 2137110 РФ, МКИ3 7 G01N 17/00, «Способ оценки стойкости сталей и сплавов к межкристаллитному коррозионному растрескиванию».
Claims (1)
- Способ оценки склонности к коррозионному растрескиванию сплавов, заключающийся в том, что полированную поверхность анализируемого шлифа травят реактивом, отличающийся тем, что проводят анализ микроструктуры травленной поверхности шлифа, определяя наличие структурных прослоек, образующих пространственную сетку, измеряют микротвердость самих прослоек и окружающих их областей, проводят сравнение измеренной микротвердости и по превышению микротвердости областей, прилегающих к прослойкам, над микротвердостью самих прослоек судят о склонности к коррозионному растрескиванию.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007140554/28A RU2354957C1 (ru) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | Способ оценки склонности к коррозионному растрескиванию сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007140554/28A RU2354957C1 (ru) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | Способ оценки склонности к коррозионному растрескиванию сплавов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2354957C1 true RU2354957C1 (ru) | 2009-05-10 |
Family
ID=41020081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007140554/28A RU2354957C1 (ru) | 2007-11-02 | 2007-11-02 | Способ оценки склонности к коррозионному растрескиванию сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2354957C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108562532A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-09-21 | 江苏法尔胜材料分析测试有限公司 | 一种钢丝镀层耐腐蚀性能的定量评价方法 |
| RU2725110C2 (ru) * | 2018-05-21 | 2020-06-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Способ количественной оценки коррозионных повреждений материалов |
-
2007
- 2007-11-02 RU RU2007140554/28A patent/RU2354957C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108562532A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-09-21 | 江苏法尔胜材料分析测试有限公司 | 一种钢丝镀层耐腐蚀性能的定量评价方法 |
| RU2725110C2 (ru) * | 2018-05-21 | 2020-06-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Способ количественной оценки коррозионных повреждений материалов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Schönbauer et al. | Influences of small defects on torsional fatigue limit of 17-4PH stainless steel | |
| RU2354957C1 (ru) | Способ оценки склонности к коррозионному растрескиванию сплавов | |
| Formisano et al. | Leeb hardness experimental tests on carpentry steels: Surface treatment effect and empirical correlation with strength | |
| Griffiths et al. | A novel approach to characterising the mechanical properties of supermartensitic 13 Cr stainless steel welds | |
| Liakat et al. | Nondestructive testing and prediction of remaining fatigue life of metals | |
| Smanio et al. | Wet hydrogen sulfide cracking of steel monitoring by acoustic emission: discrimination of AE sources | |
| Seok et al. | Evaluation of material degradation of 1Cr–1Mo–0.25 V steel by non-destructive method | |
| Bandara et al. | Hardness-Based Non-destructive Method for Developing Location Specific SN Curves for Fatigue Life Evaluation | |
| RU2685458C1 (ru) | Способ определения прочностных свойств низкоуглеродистых сталей | |
| Srivastava et al. | Study on modified J-integral range and its correlation with fatigue crack growth | |
| RU2439169C1 (ru) | Способ определения полосчатой структуры металла листового проката феррито-перлитных сталей | |
| RU2621373C1 (ru) | Способ определения составляющих ударной вязкости металла при испытании на ударный изгиб | |
| Karthik et al. | Small specimen test techniques for estimating the tensile property degradation of mod 9Cr-1Mo steel on thermal aging | |
| Donnerbauer et al. | Fatigue damage evaluation of stainless AISI 347 steel by advanced microstructure-sensitive NDT analysis | |
| Heinrich et al. | Electron probe x-ray microanalysis | |
| RU2758685C1 (ru) | Способ определения прочности материалов | |
| Lyasota et al. | Acoustic emission analysis of the plastic deformation stages of degraded low-carbon steel after long-term operation in the oil refining and petrochemical processing | |
| RU2570237C1 (ru) | Способ определения вязкости металлических материалов | |
| Zhakupov et al. | Non-destructive method for determining the mechanical properties of rolled steel | |
| RU2221231C2 (ru) | Способ определения остаточного ресурса металла магистрального трубопровода | |
| D’Angela et al. | Assessment of fatigue damage in a fully pearlitic ductile cast iron by evaluation of Acoustic Emission Entropy | |
| Chmelko et al. | Strength Steel | |
| Chmelko et al. | Influence of Heat Treatment Process to the Fatigue Properties of High Strength Steel | |
| STUDENÝ et al. | Influence of inclusions size on the nitrided components fatigue life | |
| Batista et al. | Characterization of mechanical properties in surface-treated materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091103 |