Способ коррозионных испытаний металлов

 

1. СПОСОБ КОРРОЗИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ МЕТАЛЛОВ при повышенных температурах, заключающийся в том, что образец испытуемого металла размещают в среде окислителя, нагревают до температуры эксплуат ации и подвергают дополнительному циклическому нагреву, о т л и ч a ющ и и с я тем, что, с целью расширения возмоишостей способа путем моделирования воздействия на испытуемьй образец потока окислителя, частоту циклов нагрева выбирают 0,5-1,0 f , и f где и - средняя по сечению скорость потока окислителя в условиях эксплуатации, d - поперечный размер потока окислителя в условиях эксплуатации. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что циклический нагрев образца осуществляют пропусканием через него импульсов электрического тока, амплитуду которых выбирают 0,5-1,5 J ,о, (Л R 1 0-55масса образца; где m С теплоемкость металла образца; Т температура эксплуатации; со R - электрическое сопротивление образца, Ud Ре число Пекле; a ел a - температуропроводность металла образца.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК зад > О1 И 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /" с уу. ., Н ABTOPCHOMV СВИДЕтеЛьстВУ у I

f = — )

d, o2 0yT.

Д Л.25 е где масса образца; теплоемкость металла образца, температура эксплуатации, электрическое сопротивление образца, число Пекле;

Ud

Ре а температуропроводность металла образца. (21) 3551702/25-28 (22) 08.02.83 (46) 15.09.84. Бюл. № 34 (72) В.П; Исаков, В.Б. Нестеренко, Е.Е. Фецюшин, А.К. Волков, E.Ë. Муравии и А.А. Антонов у (71) Институт ядерной энергетики .

AH БССР (53) 620.193.152 (088.8) (56) 1. Розенфельд И.Л., Жигалова К.А. Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов. М., "Металлургия", 1966, с. 331-333.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 344332, кл. G 01 N 3/60, 1970 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ КОРРОЗИОННЫХ

ИСПЫТАНИЙ МЕТАЛЛОВ при повышенных температурах, заключающийся в том, что образец испытуемого металла размещают в среде окислителя, нагревают до температуры эксплуатации и подвергают дополнительному циклическому нагреву, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения возможностей способа путем моделирования воздействия на испытуемый образец потока окислителя, частоту циклов нагрева выбирают

0,5-1,0 f,,.SU„, 1113715 А где U — средняя по сечению скорость потока окислителя в условиях эксплуатации, d — поперечный размер потока окислителя в условиях эксплуатации.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что циклический наг- рев образца осуществляют пропусканием через него импульсов электрического тока, амплитуду которых выбирают 0,5-1,5 7

1 111371

Изобретение относится к испьггательной технике, а именно к способам корроэионных испытаний металлов при повышенных температурах.

Известен способ корроэионных испьгганий металлов при повышенных температурах, заключающийся в том, что образец помещают в трубопровод, прокачивают по трубопроводу окислитель при температуре эксплуатации, выдерживают образец в течение заданного времени, а затем извлекают и исследуют С11.

Недостатками известного способа являются сложность его аппаратурного оформления и высокая стоимость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, является способ коррозионных испытаний металлов при

20 повышенных температурах, заключающийся в том, что образец испытуемого металла размещают в среде окислителя, нагревают до температуры эксплуатации и подвергают дополнительному циклическому нагреву с частотой, соответствующей эксплуатационной С27.

Недостатком этого способа являются его ограниченные возможности,так как с его помощью невозможно моделирование воздействия на испытуемый образец потока окислителя.

Цель изобретения — расширение возможностей способа путем моделирования воздействия на испьггуемый образец потока окислителя.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу коррозионных испьгганий металлов при повышенных температурах, заключающемуся в том, 4О что образец испьггуемого металла размещают в среде окислителя, нагревают до температуры эксплуатации и подвергают дополнительному циклическому нагреву, частоту циклов нагрева 45 выбирают 0,5-1,0 f, U

d где U — средняя по сечению скорость 50 потока окислителя в условиях эксплуатации;

d — поперечный размер потока окислителя в условиях эксплуатации. 55

Кроме того, циклический нагрев образца осуществляют пропусканием через него импульсов электрического

5 тока, амплитуду

0,5-1,0 Р, Ю

J2 которых выбирают (2) где масса образца; теплоемкость металла образца, температура эксплуатации, электрическое сопротивление образца, температуропроводность металла образца; ! число Пекле.

Ud

Ре а

Способ основан на том, что увеличение скорости коррозии в динамических условиях по сравнению со статическими объясняется стохастическими динамическими нагрузками, действующими со стороны потока окислителя на корродируюшую поверхность.

При течении потока окислителя турбулентный поток создает на корродирующей поверхности напряжения вязкого трения, напряжения 7ц и 8

У обусловленные пульсациями соответственно скорости и температуры. При сравнении этих величин установлено, что 5 Ъ . и G )) .ц Следовательно, течение турбулентного потока можно моделировать в статике, создавая цнлкическим нагревом напряжения 8

В урбулентном высокотемпературном потоке всегда имеется спектр колебаний скорости и температуры по частоте. Частота эта определяется соотношением (1). Из этого соотношения и определяется частота циклов нагрева испытуемых образцов. При этом необходимо учесть, что циклы нагрева (пульсации) с частотой, большей, чем 1 0 f испытуемый образец не

"успевает" воспринимать, а пульсации с частотой, меньшей, чем 0,5 f не влияют на напряженное состояние образца.

Если циклический нагрев образца осуществлять пропусканием через него импульсов электрического тока, то используется соотношение (2). Опытным путем установлено, что ток с амплитудой 0,5-1,5 3 позволяет сохранять химизм процесса окисления в "спокойном" окислителе таким же, как и в потоке, т.е. в условиях эксплуатации.

Составитель 3. Карпиловская

Техред О.Неце Корректор Е. Сирохман

Рецактор А. Гулько

Заказ 66 11/36

Тираж 463 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ургород, ул. Проектная,4 з 11

Таким Образом, за счет выбора определенных режимов циклического нагрева обеспечивается моделирование эксплуатационных условий в потоке окислителя испытаниями в неподвижном окислителе.

Способ реализуется следующим образом.

Испытывают образцы, например, из конструкционной стали ОХ16Н15МЗБ.

Температура эксплуатации Т = 1070 К, П = 10 м/с, d 1 мм.

По формулам (1) и (2) определяют

Е и 1,исходя из условий эксплуатации стали.

В соответствии с полученными данными f = 1О" Гц, 3 = 0,8 А. Образец выдерживают в среде окислителя— на воздухе при температуре эксплуатации, пропуская через него импульсы тока с частотой f = 5 10 Гц, что соответствует 0,5 f, и амплитудой 3 = 0,4 А, что соответствует

13715 4

0,5 3 После выцержки в течение

10 ч величина скорости коррозии составляет 2,0 ° 10 мг/см °

Выдержка идентичных образцов в тех же условиях в течение 1П ч при Е = 10 Гц (1,0 f) и 3 = 1,2 А (1, 5 3 ) показывает, что скорость коррозии образца составляет

10 2,6 ° 10 мг/смг

Скорость коррозии такого же образца в условиях эксплуатации составляет 2,4- 10 мг/см .

Следовательно, предлагаемый спо15 . соб с достаточной точностью моделирует условия эксплуатации в потоке окислителя.

Изобретение позволяет мсделировать динамические условия эксплуатаур H статическими, RT0 IIPHBOPHT K снижению затрат за счет упрощения конструктивного оформления и повышения безопасности способа.