Analysis of the Impact of Aqueous media on the Cyclic Crack Resistance of Steels45

Three physical models of crack growth in condition of corrosion fatigue failure of steels are developed: energy model; model of hydrogen embrittlement, and a model of local anodic dissolution of metal at the crack tip. Anodic dissolution model appeared most preferable for quantitative analysis and provided good agreement of the variants calculation with experimental results. A predominant role of the local anodic dissolution as the main mechanism activating the process of fatigue failure of middle-strength carbon and low alloyed steels in aqueous corrosive media is demonstrated.

водная среда, металл, физическая модель, электрохимическая реакция, энергия активации, водородное охрупчивание, анодное растворение, усталость, коррозионная трещиностойкость, сталь, механизм разрушения, aqueous media, metal, physical model, electrochemical reaction, activation energy, hydrogen embrittlement, anodic dissolution, fatigue, corrosion crack resistance, steel, fracture mechanism

1. Скалли Дж. Основы учения о коррозии и защите металлов / Пер. с англ. - М.: Мир, 1978. - 223 с.

2. Bamford W. H. Application of corrosion fatigue crack growth rate data to integrity analysis of nuclear reactor vessel / J. Eng. Mater. Technol. 1979. Vol. 101. N 3. P. 182- 190.

3. Нотт Дж. Ф. Влияние среды на рост трещины при монотонном и циклическом нагружении / Коррозионная усталость металлов: Тр. I сов.-англ. семинара / Под ред. Я. М. Колотыркина. - Киев: Наукова думка, 1982. С. 7 - 38.

4. Панасюк В. В., Ратыч Л. В., Звездин Ю. И. и др. Диаграммы циклической коррозионной трещиностойкости некоторых корпусных сталей / Физико-химическая механика материалов. 1985. № 3. С. 35 37.

5. Пратер Т., Кэтлин В., Коффин Л. Рост поверхностных трещин в конструкционных металлах, работающих в воде при высокой температуре / Теоретические основы инженерных расчетов: Труды АОИМ. 1986. № 1. С. 1-15.

6. Панасюк В. В., Ратыч Л. В., Дмытрах И. Н. Зависимости скорости роста усталостных трещин в водной коррозионной среде от электрохимических условий в вершине трещины / Физико-химическая механика материалов. 1983. № 4. С. 33 - 37.

7. Scott P. M., Truswell A. E., Druce S. G. Corrosion fatigue of pressure vessel steels in PWR environment - influence of steel sulfur content / Corrosion - NACE (USA). 1984. Vol. 40. N 7. P. 350 - 357.

8. Zhanpeng Zu, Tetsuo Shoji. Unified Interpretation of Crack Growth Rates of Ni-base Alloys in LWR Environment / Trans. ASME. 2006. August. Vol. 128. P. 318 327.

9. Панасюк В. В., Андрейкив А. Е., Обухивский О. И. Расчетная модель роста трещины в металлах при воздействии водорода / Физико-химическая механика материалов. 1984. № 3. С. 3 - 6.

10. Романив О. H., Никифорчин Г. Н. Механика коррозионного разрушения конструкционных сплавов. - М.: Металлургия, 1986. - 296 с.

11. Екобори Т. Научные основы прочности и разрушения материалов / Пер с японск. - Киев: Наукова думка, 1978. - 352 с.

12. Антропов Л. И. Теоретическая электрохимия. - М.: Высшая школа, 1984. - 519 с.

13. Ramunni V. P., de Pajva Coelho T., de Miranda P. E. Interaction of hydrogen with the microstructure of low-carbon steel / Mater. Sci. Eng. A. 2006. N435 - 436. P. 504 - 514.

14. Симада X., Фуруя И. Применение понятия локальной деформации у кончика трещины для расчета возникновения и роста усталостной трещины / Теоретические основы инженерных расчетов / Труды АОИМ. 1988. № 1.С. 1-9.

15. Scott P. M., Truswell A. E. Corrosion fatigue crack growth in reactor pressure vessel steels in PWR primary water. Trans. ASME / J. Pressure Vessel Technol. 1983. Vol. 105. N 3. P. 245 - 254.

16. Андрейкив А. Е., Харин В. С. Распределение диффундирующего водорода в окрестности вершины трещины в деформируемом металле / Физико-химическая механика материалов. 1982. № 3. С. 113 115.

17. Панасюк В. В., Андрейкив А. Е., Харин В. С. Теоретический анализ роста трещин в металлах при воздействии водорода / Физико-химическая механика материалов. 1981. № 4. С. 61 - 75.

18. Панасюк В. В., Ратыч Л. В., Дмытрах И. Н. К вопросу определения электрохимического состояния в развивающейся трещине при исследовании трещиностойкости материала в коррозионной среде / Физико-химическая механика материалов. 1982. № 3. С. 42 - 49.

19. Дуцяк И. З. Оценка вклада анодного растворения в скорость роста коррозионно-усталостных трещин в конструкционных материалах / Физико-химическая механика материалов. 1986. № 3. С. 45 50.

20. Дуцяк И. З., Гнып И. П., Лычковский Э. И. О моделировании анодного растворения металла в вершине скачкообразно развивающейся трещины / Физико-химическая механика материалов. 1990. № 2. С. 117 119.

21. Гринь Е. А., Зеленский А. В. Влияние водной среды теплоносителя энергоустановок на циклическую трещиностойкость сталей / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 5. С. 47 51.

22. Похмурский В. И., Гнып И. П. Влияние параметров циклического нагружения и водных сред на скорость роста трещин в сталях / Физико-химическая механика материалов. 1985. № 3. С. 29 - 38.

23. Kondo T., Nakajima H., Nagasaki P. Metallographic investigation on the cladding failure in the pressure vessel of a BWR / Nuclear Eng. Des. 1971. Vol. 16. N 8. P. 205 - 222.

24. Cullen W. A., Torronen K. A. Review of fatigue crack growth of pressure vessel and piping steel in high-temperature pressurised reactorgrade water / NURE G/CR-1576: Memorandum Report 4298. 1980. Vol. 19. - 124 p.

25. Nibbering I. W. Behaviour of mild steel under very low frequency loading in sea water / Corros. Sci. 1983. Vol. 23. N 6. P. 645 - 662.

26. Гринь Е. А., Саркисян В. А. Влияние свойств металла и температуры на циклическую трещиностойкость энергомашиностроительных сталей / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 12. С 41 47.

27. Белоус В. H., Громова А. И., Толстых А. Н. и др. Коррозионное поведение углеродистой стали в кислородсодержащей воде высокой чистоты / Теплоэнергетика. 1983. № 12. С. 58 - 59.