Page 48 - ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

48

Навантаження зразка з його електролітичним наводнювання понад

100 год (0,2 мол NaOH, pH12,4, за анодної поляризації Е = +168 мВ), яке

відповідає напруженню від тиску газу в трубі 7 МПа під час її експлуатації,

може інтенсифікувати наводнювання (різниця за вмістом водню в

навантаженому і не навантаженому зразках) сталі в 5 разів. На основі

експериментальних результатів зміну концентрації водню в металі залежно від

m
-6
3
тривалості наводнювання зразків описали рівнянням: С = А 10 · τ , моль/см ,
Н
де А і m – константи (табл. 1.1) [41].

Таблиця 1.1 – Значення констант у формулі при визначенні С
Н
Сталь Розвантажений зразок Навантажений зразок

-6
-6
X52 С = 0,253 10 · τ 0,24 С = 0,300 10 · τ 0,57
Н
Н
-6
-6
X70 С = 0,049 10 · τ 0,67 С = 0,400 10 · τ 0,42
Н
Н
-6
X100 С = 0,200 10 · τ 0,19 –
Н

Зниження стійкості сталей з ферит-перлітною структурою до корозійного
розтріскування під напруженням пов’язують із зависоким вмістом марганцю в

них (понад 1,3%). Як наслідок вздовж меж колишніх аустенітних зерен

формуються сегрегації марганцю (кремнію, фосфору і вуглецю) з подальшим

насиченням їх воднем (табл. 1.2), що потрапляє до металу внаслідок його

взаємодії з ґрунтовим електролітом [42, 43]. В результаті сталь із завищеним

вмістом марганцю (1,55 мас. %) вже після 16 років експлуатації виявилася

схильною до корозійного розтріскування під напруженням, а сталь з нижчим

його вмістом (1,31 мас.%) навіть після 26 років продовжувала експлуатуватися.

Разом з тим, за сумісного впливу наявного в металі водню та циклічних

навантажень, яких неможливо уникнути під час експлуатації конструкцій, в

сталях з феритною (сплав Fe + 3 мас. % Si) та ферит-перлітною (сталь Х70)

структурами (рис. 1.4) зростає швидкість зародження утомних тріщин та їх

ріст [44, 45]. Причому чим нижча частота і вища асиметрія циклів

навантаження, тим ефект водню на циклічну тріщиностійкість більший [46].