Вплив корозійного середовища
Опір втоми всіх конструкційних матеріалів великою мірою залежить від хімічної агресивності довкілля. В умовах експлуатації багато деталей машин і елементи споруд піддаються корозійному впливу навколишньої атмосфери або інших газових або рідких середовищ. Попередня перед випробуваннями корозійна дія на зразки не настільки небезпечна як одночасна дія корозійних та механічних факторів. Крива втоми при корозійному впливі на метал ніколи не виходить на горизонталь. Вона знижується зі зростанням числа циклів чи часу випробувань. У межі вважатимуться, що хоч би були малі змінні напруги, вони призведуть до руйнації зразка за досить великому числі циклів випробувань. Отже, при корозійній втомі не можна встановити межі витривалості, а можна лише говорити про граничний опір втоми при обмеженій кількості циклів (наприклад, на базі 107 або 5∙107 циклів). У лабораторних умовах для випробувань на корозійну втому застосовують машини , В яких випробуваний зразок або постійно знаходиться у відповідному газовому або рідкому середовищі, або періодично. Наприклад, для випробувань у рідких середовищах знайшла поширення машина ЦК-2 системи Кудрявцева з нерухомим вертикально розташованим зразком 1 (рис. 14) у посудині 2. На верхній кінець зразка, як на вісь, надягається штанга 3, що обертається через повідець 5 електродвигуном 6. На штангу 3 насаджуються П-подібні вантажі 4 різної маси. Круговий згин зразка викликається відцентровою силою неврівноваженої на штанзі маси.
При корозії металуне перебуває під впливом змінних навантажень, продукти корозії, накопичуючись лежить на поверхні, уповільнюють корозійний процес. При змінних напругах продукти корозії не можуть міцно утримуватися на поверхні, окисна плівка розтріскується і створюються сприятливі умови для посилення корозії та перетворення загальної корозії на місцеву. Характерною особливістю корозійного процесу є перетворення рівномірної корозії на нерівномірну, що розвивається переважно на ділянках з максимальною напругою. Корозійно-втомні тріщини можуть йти як по межах зерен металу, так і по тілу зерен. У більшості випадків утворюються розгалуження та пучок тріщин, як це показано на рис. 15.
Численними дослідженнями встановлено корозійно-втомну міцність різних вуглецевих і легованих сталей, а також інших конструкційних матеріалів (алюмінію, титану та ін.) в різних корозійних середовищах (у повітрі з різними забрудненнями та різною вологістю, воді та інших середовищах). табл. 2 наведено характерні дані щодо корозійно-втомної міцності для різних сталей [154]. Як видно з таблиці, зниження втомної міцності сталей в результаті корозійного впливу тим різкіше, ніж міцніше сталь. При випробуваннях у прісній воді вуглецеві та леговані сталі мають приблизно однаковий опір втоми. Різко відрізняються від цієї групи з опору корозійної втоми нержавіючі сталі.
Вологе повітря з домішкою S02 викликало зниження опору втоми на 19%. При цьому слід враховувати, що таке істотне зниження втомної міцності було встановлено при порівняно короткому часі випробування (2 10 7 циклів). Навіть відносна вологість повітря може суттєво позначитися нарезультати втомних випробувань. Відомі, наприклад, досліди з алюмінієвим сплавом, який знизив довговічність в 3 рази тільки за рахунок збільшення відносної вологості навколишнього повітря від 5 до 95%. черга - загальні методи захисту металів від корозії - різні захисні покриття (мастило, фарбування, хімічні та гальванічні покриття, емальування та ін.). , Поверхневе загартування, термохімічні обробки) Значний ефект дає електрохімічний захист із застосуванням гак званого протектора, тобто. матеріалу, що має більш негативний електродний потенціал, ніж метал об'єкта, що захищається [68, 69]. При протекторному захисті (зазвичай цинкової) місцеві гальванічні пари, що викликають корозію, зменшуються або зовсім перестають діяти на об'єкт, що захищається.