Dr. Prepper — выпуск 5
Остаточные напряжения сжатия, создаваемые процессом Bristle Blasting, и их влияние на коррозионное растрескивание под напряжением
В этом 5-м выпуске Dr. Prepper представляет краткое изложение работы профессора Stango, опубликованной NACE International, в которой рассматриваются ключевые аспекты поверхностей, полученных в процессе Bristle Blasting.
Обсуждаются важные различия между процессами, оставляющими борозды (например, шлифованием или обработкой механическими щётками), и процессами, формирующими кратеры (например, абразивоструйной очисткой или Bristle Blasting). Особое внимание уделяется остаточным напряжениям сжатия, возникающим в процессе Bristle Blasting, и их влиянию на срок службы компонентов.
Регулярный выпуск RED PAPER от MontiPower®. Полезные и необходимые факты об оптимальной подготовке поверхности с 1987 года.
Подготовка поверхности с образованием борозд характеризуется следами-рисками, возникающими из-за длительного контакта скольжения между абразивом и металлической поверхностью. В результате поверхность детали подвергается более интенсивному съёму материала и нагреву от трения.
Чрезмерная температура может даже приводить к прижогам, также называемым шлифовочными прижогами, и, как известно, создаёт значительные остаточные напряжения растяжения, которые сокращают срок службы компонента и повышают его склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением (КРН). 1
Напротив, процессы, формирующие кратеры, выделяют минимум тепла от трения и создают профиль шероховатости (анкерный профиль), который считается необходимым для последующей адгезии и стабильности наносимых защитных покрытий. Фрагментация поверхности обеспечивает удаление ржавчины и обнажение основного металла.
Иначе говоря, благодаря этим микроуглублениям поверхность одновременно очищается и получает профиль. Более того, возникающие в детали остаточные напряжения сжатия фиксируются на значительной глубине под поверхностью (рис. 1). 1
Рисунок 1: Микрофотография поперечного сечения, показывающая обработанный слой и 100 µm ненарушенного основания поверхности после Bristle Blasting (сталь ABS-A) 2
Stango обработал распространённую судостроительную сталь (ABS-A) методом Bristle Blasting и детально исследовал возникающие продольные и поперечные напряжения методом рентгеновской дифракции. Оба вида напряжений изменяются по схожей закономерности и достигают максимальных значений остаточного напряжения сжатия на глубине около 30–50 μm.
На рис. 2 видно, что остаточные напряжения сжатия фиксируются на глубине до ~300 μm, после чего значения нормализуются. Исходя из этого, Stango делает вывод об увеличении срока службы компонентов благодаря повышенной стойкости к росту трещин, а также о более позднем начале коррозионного растрескивания под напряжением. 3
Рисунок 2: Остаточные напряжения, измеренные методом рентгеновской дифракции на поверхности после Bristle Blasting (сталь ABS-A) 2
ИСТОЧНИКИ: Stango, R.J., “Compressive Residual Stress Generated by Bristle Blasting Process with Implication upon SCC”. In NACE Corrosion Conference 2014, San Antonio, Paper no. C2014-5152, Page 3. Там же, с. 4. Там же, с. 4.
Скачать Dr. Prepper № 5
Вы также можете скачать все выпуски Dr. Prepper: