Способ измерения электрического сопротивления металлов при коррозионной усталости

)веа 1ляютИзопыта носится к способам озионно-механическ быть использовано коррозионной устал етение о й на кор прочность и мож овании и ис личе сти м трукци нных. и в длину трещинь зки и потенци опротивления т ктросопротивленияциклического нагруительность и точи госуадРственный комитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Маричев В.А., Шипилов С.А. Влияние электрохимической поляризации на рост трещин при коррозионном растрескивании и коррозионной усталости магниевых сплавов, - Физико-химическая механика материалов, 1986, т. 22, Р 3, с. 21-23.(54) СПОСОН ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГОСОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ПРИ КОРРОЗИОННОЙ УСТАЛОСТИ. материалов,Наиболее близким к предлагаемому является способ испытания образцов с трещинами на коррозионную усталост и коррозионное растрескивание при непрерывном измерении электросопротивления образцов и контролируемом потенциале. Этот способ позволяет непрерывно измерять зависимости от нагр по значениям электро разцов, Колебания эле образцов в процессе жения снижают чувств(57) Изобретение относится к испытаниям на коррозионно-механическуюпрочность. По способу измеряют электросопротивление К, образца, испытанного на воздухе, до выращивания трещины, затем выращивают в этом образцетрещину и определяют электросопротивление К, этого образца на воздухепри полном раскрытии трещины. Испытуемый образец с трещиной нагружаютниже предела циклической прочности.Изменение электросопротивления Л Кэтого образца определяют при максимальной и минимальной нагрузках вкаждом цикле, а электросопротивлениеК пленок на стенках трещины определяйт из соотношения К =(К-К )(К 2"К, - ЛК) /д К. 2 ил,ность измерения длины трещины и яв ся неизбежным фактором помех, не несущим информации о длине трещины.Указанный способ не позволяет изять электросопротивление пассируюх пленок на стенках трещины.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения электро-: сопротивления как тела образца, такпленок на стенках трещины.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения электросопротивления металлов при коррозионной усталости предварительно испы тывают образец на воздухе, определяю его электросопротивление К затем выращивают в этом образце трещину определяют электросопротивление Кэтого образца на воздухе при полном раскрытии трещины, нагрузку на испытуемый образец с трещиной выбирают ниже предела циклической прочности5 определяют изменение 4 К электросопротивления этого образца при максимальной и минимальной нагрузках в каждом цикле, а электросопротивление К пленок на стенках трещины определяют из соотношения На фиг.1 и 2 приведены диаграммы,поясйяющие предлагаемый способ,В соответствии с предлагаемымспособом измеряют электросопротивле"ние образца до выращивания трещиныР затем выращивают усталостную трещину, в результате чего электросопротивление образца увеличивается до К 2(при помощи раскрытия трещины). Присмыкании стенок трещины в цикле. сжатия сопротивление (К 2-К,) шунтируется 25контактным сопротивлением, определяемым сопротивлением пассивирующих пленок на стенках трещины К . Это переменное сопротивление, изменяющеесяот нуля для чистой поверхности до 3010 - 10" См при образовании оксидовили гидроксидов на стенках трещины,Сопротивление К, рассчитывают по формуле (1) .Таким образом, изменение электро"сопротивления образца без трещины ис трещиной при полном ее раскрытии,циклическое нагружение ниже пределакоррозионной усталости, измерение изменения электросопротивления образца 40в каждом цикле нагружения и расчетэлектросопротивления пассивирующихпленок на стенках трещины позволяютв совокупности обеспечить достижениецелевого положительного эффекта. 45П р и м е р 1. Образец меди М 1250 х 25 х 2 мм испытывают в 1 М КОН,Исходное сопротивление К =4,30 мкОм.Выращивают .усталостную трещину длиной 4 мм, определяют (К -К,) 0,75 мкОм,50На фиг,1 показано относительное изменение ЮК /К-К 1 сопротивления образцаза каждый цикл нагружения образца от10 до 200 кг. Испытания начинают припотенциале коррозии. Изменение потен циала образца в процессе испытанийуказано на фиг,1 стрелками. Частотанагружения О, 1 Гц. Как видно изфиг.1, восстановление пассивирующихО слоев на меди в щелочи при потенциале -1,2 В (по нормальному водородному электроду) протекает :очень быстров течение 20-30 с. При постепенном повышении потенциала до "0,5 В пленки на стенках трещины не образуются, однако при потенциале -0,37 В наблюдается резкое снижение 4 К что отражает образование на стенках трещины оксида Сц О. Следует особо подчеркнуть, что указанный потенциал практически совпадает с потенциалом образования Сц, 0 при рН 14. Кинетика изменения при потенциале -0,37 В отражает кине" тику роста пассивирующей пленки,П р и м е р 2. На фиг.2 показаноаКизменение --- во времени для образца стали 3 (размеры образца и трещины такие же, как для меди). Потенциал резкого падения а К, равный -0,94 В, соответствует потенциалу оЬразования оксида Ге,О.Подобные опыты проводили на серебре и палладии - в обоих случаях резкое падение Л К в щелочных растворах начиналось при потенциалах образования соответствующих оксидов. Эти примеры измерения электросопротивления пассивирующих пленок на металлах, диаграммы потенциал оксидообразования - рН, которые хорошо известны, показывают . высокую чувствительность предлагаемого спосоЬа и возможность его использования для изучения образования пассивирующих пленок насплавах в сложных многокомпонентных электролитах, т,е. для систем, для которых сведения о потенциалах и кинетике оЬразования пассивируюп;их слоев непосредственно в электролитах не только неизвестны, но и не могут быть получены из-за отсутствия соответствующих методов измерения.Формула и з обр ет енияСпособ измерения электрического сопротивления металлов при коррозион" ной усталости, по которому металлический образец с трещиной размещают в испытательной среде, нагружают и измеряют .электросопротивление образца, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерения электросопротивления как тела образца, так.и пленок на стенках трещины, предварительно испытывают5 14 78100 6 образец на воздухе, определяют его ют изменение А К электросопротивленйя электросопротивление К затем выра- этого образца при максимальной и мищивают в этом образце трещину и опре- нимальной нагрузках в каждом цикле, деляют электросопротивление Кр этого а электросопротивление Кпленок наБ образца на воздухе при полном раскры- стенках трещины определяют иэ соотнотии трещины, нагрузку на испытуемый шения образец с трещиной выбирают ниже предела циклической прочности, определя- й 2 0Времан