Page 99 - Dys

99

4.3. Вплив хімічного складу водного середовища на опір трубної

сталі 17Г1С корозійно-втомному зародженню тріщини

На зародження втомних тріщин у сталях за дії водних середовищ

впливає інтенсивність процесу розчинення металу на поверхні, а також

захисні властивості поверхневих плівок, тобто наявність в середовищі

речовин, здатних модифікувати існуючі плівки або формувати нові

поверхневі плівки у процесі втомного навантаження. Дослідили вплив

концентрації та природи низки аніонів на період зародження корозійно-

втомної тріщини у сталі 17Г1С у водних середовищах [190].

Випробували балкові зразки із сталі 17Г1С розміром 8×18×160 мм із

боковим надрізом. Зразки навантажували по схемі консольного згину за

частоти циклічного навантаження 5 Гц з асиметрією циклу навантаження

R = 0,1 до напружень на 10% вищих рівня порогу втоми сталі у повітрі.

Період зародження тріщини характеризували кількістю циклів навантаження

N і, за які довжина тріщини досягала 0,1 мм. Зразки випробовували у водних

розчинах різної концентрації електролітів NaCl, Na 3PO 4, Na 4SiO 4, NaNO 2,

K 2Cr 2O 7, ZnSO 4.

Дослідженнями сталі 17Г1С у водних розчинах з різною концентрацією

хлорид-іонів підтвердили їх неоднозначний вплив на довговічність

вуглецевої сталі (рис. 4.6): кількість циклів до зародження тріщини

-
зменшується майже удвічі з підвищенням концентрації іонів Cl до 0,5 N, а за
подальшого підвищення до 3,5 N – знижується на 20%, що узгоджується зі

залежністю швидкості корозії сталі від концентрації хлорид-іонів. Швидкість

корозії сталі спочатку дещо зростає при збільшенні концентрації хлорид-

іонів, досягає максимуму при 0,5 N, а далі знижується. Встановлені

-
закономірності зумовлені конкурентним впливом іонів Cl на електродні
процеси. За низької концентрації (до 0,5 N) хлорид-іони активують анодну

реакцію іонізації феруму, тому швидкість корозії зростає, а зі збільшенням