Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Защита от коррозии металла, гальваника, ЭХО -> Коррозия и защита алюминия -> Методы исследования коррозионных свойств алюминия -> Методы исследования коррозионных свойств алюминия

Методы исследования коррозионных свойств алюминия

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4 

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МАССОВЫХ ИСПЫТАНИЙ НА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К РАЗЛИЧНЫМ ВИДАМ КОРРОЗИИ

Один из самых важных факторов коррозионных исследований алюминиевых сплавов - необходимость одновременного испытания большого числа образцов. При оценке надежности поведения полуфабрикатов это определяется требованиями современной техники - получить статистически достоверные результаты. Даже в поисковых исследованиях целесообразно вводить элементы математической обработки, принимая за минимум, по крайней мере, десять однородных образцов. Следует также учитывать неоднородность коррозионных свойств по сечению полуфабрикатов в трех основных направлениях: долевом, поперечном и высотном. Все это определяет специальные требования, предъявляемые как к методике, так и к оборудованию, для коррозионных испытаний.

 

Испытания на коррозионное растрескивание

Основным критерием оценки коррозионного растрескивания сплавов при испытании ненадрезанных образцов является пороговое напряжение σкр. Под ним понимают максимальное значение напряжений, при котором еще не происходит разрушения образцов за установленный срок испытания.

Вторым (дополнительным) критерием оценки коррозионного растрескивания служит время до появления первой трещины ?кр, обнаруживаемой невооруженным глазом или при увеличении, не превышающем четырехкратное. При испытании малопластичных сплавов, а также при испытании, способом заданной нагрузки не удается зафиксировать время появления первой видимой трещины и поэтому регистрируется время разрушения образцов.

Третий критерий - коэффициент влияния напряжений на скорость коррозионных процессов в условиях одновременного подведения среды и приложения нагрузки Скр. Использование этого критерия особенно важно при испытании образцов в условиях одноосного растяжения. В процессе выдержки в среде образуется коррозионный питтинг, который влияет на механические свойства при растяжении и за счет этого в некоторых случаях вызывает преждевременное разрушение образцов.

Коэффициент Скр определяют путем сравнения образцов, испытанных под нагрузкой и в тех же условиях, но без нагрузки. Коэффициент рассчитывают в процентах по формуле

где σв - временное сопротивление образцов до коррозионных испытаний, МПа; σк - разрушающее напряжение (для разрушенных образцов σк = σ, для неразрушенных σкв при испытании их на растяжение), МПа; σвк - временное сопротивление при испытаниях без напряжений в этих же условиях и такой же формы, что и образцы под напряжением, МПа.

В общем случае при всесторонних исследованиях образцы изготавливают в трех направлениях, высотном (В), поперечном (П) и долевом (Д). Для образцов прямоугольного сечения имеется шесть основных направлений. Однако между двумя смежными направлениями, например, поперечно-долевым (ГЩ) и поперечно-высотным (ПВ), обычно расхождение в получаемых результатах не столь велико. В тех случаях, когда испытания проводятся только в одном направлении, для толстостенных полуфабрикатов изготавливают высотные, а для тонкостенных - поперечные образцы.

Способ испытания при заданной деформации характеризуется тем, что здесь обычно рассчитывают максимальную деформацию (прогиб), которую необходимо сообщить испытываемому образцу с помощью специальных индикаторных приспособлений.

Для плоских образцов, нагружаемых в скобах, величину стрелы прогиба вычисляют в общем случае по формуле

f1 = (3L2 - 4а2)σ/12Еh. (25)

При а = b=L/3 уравнение приводится к более простому виду

f2 = 5,75σL2/27Eh. (26)

В этих уравнениях рабочее напряжение ? определяется как часть (0,9; 0,75 и т. д.) предела текучести. Однако не во всех случаях можно использовать обычно определяемое значение предела текучести при растяжении σ0,2, поскольку между ним и пределом текучести при изгибе σ0,2 в области высоких напряжений нет прямолинейной зависимости.

На основе результатов исследований И. А. Одинга и М. А. Тимоновой была предложена поправка, которая затем была уточнена.

Соответственно с этим расчетные формулы для определения рабочего напряжения выше 0,75 предела текучести принимают следующий вид:

σ=3/2σ0,2K(1-1/3A2); (27)

A = σ0,2K/(σ0,2K + mE), (28)

где К -отношение рабочего напряжения к пределу текучести; m - величина, зависящая от К; m = 0,4•10-3 для К=0,9; m=2•10-1 для К=1,0.

Другая, принятая для испытания на КР форма образца - кольцевая. Кольцевой образец удобно вырезать из труб диаметром более 15 мм. Он также пригоден для испытания полуфабрикатов с большой толщиной стенки, начиная от 17,5 мм.

Прогиб в этом случае рассчитывают по формуле

f = 6π(D - δ)2/4δEz, (29)

где D - внешний диаметр кольца, мм; δ - толщина стенки кольца, мм; z - поправочный коэффициент, учитывающий кривизну.

Для значительного ускорения испытания в скобе, особенно на сварных образцах, используют способ испытания в сложнонапряженном состоянии (изгиб с кручением) с помощью специальной скобы. Этот способ позволяет приблизить лабораторные испытания образцов к реальным условиям эксплуатации конструкций. В отличие от описанной выше скобы в предлагаемом устройстве плоскости опор повернуты одна относительно другой на угол 30°. Деформацию для выбранных значений напряжений рассчитывают по следующим формулам:

стрелу прогиба при изгибе, мм, по формуле

f=σL2/GEh;

угол скручивания, рад, по формуле f=τL/σh, где τ - напряжения кручения, МПа; G - модуль сдвига, МПа.

Напряжения кручения обычно принимают равными половине задаваемых нормальных напряжений σ.

Поскольку при деформации образца отсчет угла скручивания затруднен, то определяют линейное перемещение какой-либо точки образца. Если за расчетную точку взять край образца непосредственно около опоры скобы и если в исходном положении образец расположен горизонтально, то линейное перемещение, мм, определяется по формуле fкр=b sin φ, где b -ширина образца, мм.

При воздействии только напряжений, т. е. при испытаниях на воздухе релаксация образцов из алюминиевых сплавов невелика. Однако при одновременном воздействии коррозионной среды и напряжений она значительно возрастает, достигая для сплава Д16Т через 90 сут 35 %, а через 180 сут - более 40 % .

Металлографический анализ показал, что величина релаксации не соответствует глубине и интенсивности коррозионных поражений. Это позволяет предполагать, что ускорение релаксации в коррозионной среде обусловлено адсорбционным эффектом Ребиндера. Для ограничения воздействия релаксации было исследовано влияние периодического снятия и возобновления нагрузки. Результаты, полученные при выбранной последовательности повторных циклов нагружения приведены в табл. 11.

Из этих данных видно, что периодическая компенсация потери деформации (перегрузка) приводит не только к уменьшению времени до разрушения, но и к существенному (по значению дисперсии S2 более, чем на порядок) снижению характеристик рассеяния.

Способ испытания при заданной нагрузке позволяет исключить отрицательное влияние релаксации напряжений. При использовании этого способа обычно рассчитывают нагрузку. Расчетные формулы достаточно просты.

Учитывая разброс значений предела текучести, начальные напряжения в образцах не должны превышать 0,75 σ0,2, т. е. предела пропорциональности.

Растягивающие напряжения в образцах создаются в установках рычажного типа, хотя допускается использование пружинных приспособлений, если жесткость пружины позволяет испытывать образец в условиях постоянной нагрузки. Для испытаний легких сплавов наиболее подходят установки типа «Сигнал». В этих установках образцы расположены в виде цепочки, а нагружающие рычаги размещены внизу (рис. 17). Параллельное размещение нескольких цепочек позволяет при ограниченных габаритах установки (700х1700х1200 мм) испытывать на каждой из них до 200 малогабаритных образцов. Конструкция установки создает возможности для удобного подведения и контроля коррозионной среды.

Разрушение от КР более интенсивно развивается в средах средней агрессивности, содержащих активатор и пассиватор. Обычно испытания проводят при переменном погружении (50 мин на воздухе, 10 мин в среде) в водный раствор 3 %-ной NaCl (за рубежом чаще 3,5 %-ной NaCl).

При полном погружении применяют водный раствор 2 % NaCl и 0,5 % Na2Cr04, рН которого регулируют в пределах 3±0,2. Температура испытаний 18-25 °С, относительная влажность воздуха 40-75 %.

Длительность испытаний при заданной деформации обычно составляет 30-90, а при заданной нагрузке 20-45 сут. В натурных условиях продолжительность испытаний может не ограничиваться или в качестве ориентира могут быть взяты достаточно длительные сроки, определяемые условиями эксплуатации изделий.

После окончания испытаний и очистки от продуктов коррозии (например, в 60-70 %-ной азотной кислоте) образцы просматривают при 10-30-кратном увеличении. Часть образцов подвергают металлографическому или электронно-фрактографическому анализу.

Испытания образцов с предварительно нанесенной трещиной при воздействии на них коррозионной среды проводят также в условиях заданной нагрузки или заданной деформации. При этом определяют пороговый коэффициент интенсивности напряжений КIKP, МПа х мм1/2, при котором трещина не растет в данной коррозионной среде, как бы долго не продолжалось нагружение Для некоторых состояний алюминиевых сплавов величина КIKP настолько мала, что не может быть точно установлена. В этих случаях определяют условное значение этого параметра при принятой скорости распространения трещины КυIKP или времени испытания КτIKP. Кроме того, можно определить значение скорости роста трещины v1KP на участке независимости ее роста от величины К.

Для получения истинных значений КIKP необходимо, чтобы соблюдалось условие плоской деформации. При этом должно удовлетворяться неравенство t≥2,5(KIc0,2)2, где t - толщина образца; KIc - вязкость разрушения.

Учитывая возможный разброс значений постоянного коэффициента в этой формуле, желательно, а для пластичных материалов необходимо, чтобы толщина была не меньше 4 (KIc0,2)2.

Известно достаточно большое разнообразие форм образцов, испытываемых с предварительно заданной усталостной трещиной. Для алюминиевых сплавов, однако, целесообразно использовать двойной консольной образец (ДКО) или образец для испытания на внецентренное растяжение (BP). Образец ДКО целесообразно использовать в испытаниях с заданной деформацией, BP - с заданной нагрузкой.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.10.10   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

01:25 Лента алюминиевая 1105

13:09 Сетка сварная оцинкованная по оптимальной цене.

12:49 Изготовим спираль из нихрома.

10:04 Монтаж композитных панелей для фасада

10:02 Монтаж офисных перегородок из алюминия

06:46 Щековая дробилка серии HPEF и PEF

04:02 Круг сталь 4Х5МФС (Поковка)

03:58 Поковка 4Х5МФС

03:49 Круг сталь 9Х2МФ (поковка)

03:48 Поковка сталь 9Х2МФ

НОВОСТИ

20 Ноября 2017 08:53
Мини-ПЭС понтонного типа (8 фото, 1 видео)

19 Ноября 2017 17:37
Видеоподборка сбоев и поломки режущего инструмента станков с ЧПУ

20 Ноября 2017 17:13
Стоимость экспорта алюминиевого лома из США за 9 месяцев выросла на 17%

20 Ноября 2017 16:19
Группа ”НЛМК” поставила сталь для коллайдера NICA

20 Ноября 2017 15:24
Конвейер сборки кабин для нового модельного ряда ”КАМАЗа” ждет модернизация

20 Ноября 2017 14:40
Турецкий импорт слябов за 9 месяцев вырос на 13,2%

20 Ноября 2017 14:13
”Распадская” досрочно выполнила годовой план по добыче угля

НОВЫЕ СТАТЬИ

Поэтапная установка элементов системы пожарной сигнализации

Виды полипропиленовых труб и их классификация

Отделка квартир - некоторые характерные особенности

Шаровые краны и дисковые затворы КМС

Как выбрать шлифовальную машину по бетону и другим жёстким поверхностям

Наиболее часто используемые сэндвич панели - классификация и применение

Перевозка негабаритных грузов

Котлы на твёрдом топливе - основные виды и специфические особенности

Транспортёры для стружки в металлообрабатывающих цехах

Балка двутавр

Дисковые затворы

Мягкие резервуары для хранения и транспортировки жидкостей

Стилевые решения дизайна кухни

Особенности и виды современных лотерей

Дорожная сетка: классификация и применение в строительстве

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.