Способ испытания металлов на биокоррозионно-механическую прочность в морской воде
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
.Во ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Кобзарук А.В, и др, Сравнительные испытания на корроэионную и коррозионноусталостную стойкость стали в море илабораторных условиях, - ФХММ, 1981,М 2, с.12-21.Степанок Н.А., Кобзарук А,В, Оценкакоррозионно-механической прочности судостроительных сталей в естественной морской воде. - Тезисы докладов Н Всесоюзнойнаучн.-техн.конф. "Надежность и долговечность машин и приборов". Куйбышев, 1984,с.213-214,(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ МЕТАЛЛОВ НАБИОКОРРОЗИОННО МЕХАНИЧЕСКУЮПРОЧНОСТЬ В МОРСКОЙ ВОДЕ Изобретение относится к исследованиям металлов на коррозионную стойкость и коррозионно-механическую прочность и может быть использовано при проведении испытаний конструкционных материалов, предназначенных для судостроения, работающих в условиях воздействия биологического фактора.Известен способ испытаний на коррозионную и коррозионно-усталостную стойкость стали в море в условиях воздействия биофактора, который состоит в том, что образцы исследуемых металлов размещались Ы 1696970 А 1 И ,.-.:,:.ь(57) Изобретение относится к исследованиям металлов на коррозионную стойкость и коррозионно-механическую прочность, работающих в условиях воздействия биологического фактора, Реализация способа дает информацию о реакции металла образцов на изменения биологической активности среды. Цель изобретения - повышение достоверности результатов и сокращение сроков биокоррозионно-механических испытаний, Способ предполагает экспозицию ненапряженных образцов испытуемого металла в среде, содержащей живые организмы, и испытания на биокорроэионно-механическую прочность в этой же среде. Новым для предполагаемого способа является то, что начало биокоррозионно-механических испытаний определяют с момента появления сигналов акустической эмиссии с ненапряженного образца в диапазоне 0,2- 0,5 МГц. 2 ил., 2 табл,на плавучем стенде в море и в ячейках с коррозионной средой (морская вода) в лаборатории. После предварительной выдержки образцы испытывались в режиме повторно- статического нагружения до полной поломки образца. Длительность предварительной экспозиции была определена временем, необходимым для формирования на поверхности образцов видимого обрастания,Недостаток известного способа заключается в том, что продолжительность предварительной выдержки до начала усталост 169697050 ных испытаний выбирается исследователями на основании субъективных критериев относительно ситуации, складывающейся у поверхности образца. Таковыми, например, могут быть внешний вид обрастания, его качественный состав на поверхности образца, приуроченность экспозиции к тому или иному. сезону года, других гидрологических и гидрохимических характеристик водной среды. В результате воздействие перечисленных факторов на металл в течение времени неоднозначно, а это дает весьма приблизительные и неточные двинь.е о времени, когда ба.юфактор дейв, вите.. в,-"- зывает на металл огаределенное влияние, исключает воспроизводимость полученных Однажды результатов при испытаниях на коррозионно-механическую прочность.Наиболее близким к предлагаемому является способ, согласно которому коррозиОнно-механические испытания проведены после предварительной ваядержки в среде, характеризующейся определенными воспроизводимыми параметрами, При осуществлении данного способа предварительная выдержка и испытания на коррозионно-механическую прочность конструкционных материалов проводились е среде, модели рующей условия аназробиоза, складывающиеся под обрастанием, а именно в условиях, характеризуюшихся низким окислительно-восстановительным потенциалом от О до - 500 МВ ах.с.э), рН, близким к нейтральному, определенным диапазоном значений биохимической активности,Однако являясь замкнутой системой, приготовленный объем соеды, в котором для предварительной выдержки размещен ненапряженный образец металла, в течение времени претерпевает ряд изменений в своей активности как биокоррозионный агент. Для адаптации внесенных в объем минеральной среды из внешней среды живых объектов необходимо какое-то время, Затем постепенно следует усиление активности, что выражается в освоении нового пространства, использовании питательных веществ минеральной среды для успешной жизнедеятельности и, как следствие, увеличение численности гидробионтов. По мере утилизации живым веществом питательных веществ, содержащихся в минеральной среде, накопления в объеме, ограниченном испытательной ячейкой, продуктов метаболизма, губительно действующих на производителей, активность среди падает, На всех этих этапах среда и живые организмы действуют на металл неоднозначно. Коаатрол ь эа изменениями актива аостиа среды можно осуществлять различными способа 5 10 20 1 Г) ЭО 35 40 45 ми: это и измерение физико-химических параметров - рН, еН, биохимической активности. Можно визуально оценивать изменение цвета среды, определять продукты газообмена и, принимая какое-либо из значений либо их совокупность эа отправные, начинать коррозионно-механические испытания, Однако все они служат косвенными показателями возможного влияний среды на металл, агрессивного качества среды и не дааот сведений о процессах, Вызывающих перестройку с; руктуры либо деструкции мегалла им - ащих вполне определенные пот оиа:-;а.:,;"-,н",а.":а.ожения к металлуааГа.аузок,Цель изобретения - повышение достоверности результатов и сокращение сроков при испытаниях сталей.Поставленная цель достигается тем, что в морскую воду, содержащую живые организмы, помещают ненапряженные образцы испытуемого металла., выдерживают в этой среде, а начало наггусе ия образца определяют с момен га пояеи сигало акустической эмиссии (АЭ) с его поверхности, после чего образец нагружают и по параметрам, характеризующим коррозионно-механическую про-ность при соответствующих видах нагружениясудят о биокоррозионномеханической прочности исследуемого материала.На фиг, 1 изображен характер излома а) и поверхности, примыкающей к излому (б), на образце стали, испытанном на биокоррозионно-механическую прочность во время отсутствия сигналов акустической эмиссии с ненапряженного образца; на фиг, 2 - то же, на образце стали, испытанном на биокоррозионно-механическую прочность в среде с момента появления сигналов акустической эмиссии с ненапряженного образца, Отсутствие на шейке образца зоны сосредоточенной пластической деформации свидетельствует об охрупчивании металла, вызванном проявлением агрессивности биологического фактора испытательной среды,Способ реализуется следующим образом.В минеральную среду (аналог естественной морской воды), содержащую ассоциацию микроорганизмов, обитающих в море, помещают ненапряженный образец испытуемого металла, На его поверхности крепится датчик-приемник сигналов АЗ, Выдерживают ненапряженный образец в среде до начала появления сигналов АЭ. С момента появления последних в диапазоне 0 2 - 0,5 М Гц прикладывают к образцу тре1696970 5 буемые нагрузки - проводят механические испытания.По параметрам, характеризующим коррозионно-механическую прочность, при соответствующих видах нагружения судят о биокорроэионно-механической прочности образца исследуемого металла,Нагружение образца в период, когда металл подвергается агрессивному действию биологически активной среды, что фиксируется по появлению сигналов АЭ, повышает достоверность получаемых значений биокоррозионно-механической прочности исследуемого материала,Сокращаются сроки проведения испытаний, так как отпадает необходимость использования образцов, различных по длительности сроков выдержки в среде, включающих время, когда среда не проявляет по отношению к металлу свойственной ей на определенном этапе развития агрессивности,П р и м е р, Среду, биологическую основу которой составляют микроорганизмы, обитающие в реальных морских условиях, культивировали в колбах, куда помещались ненапряженные цилиндрические стальные образцы. На поверхности образцов размещали датчики-приемники сигналов АЭ П 113 - (0,2 - 0,5) - 3 с выходом на акустикоэмиссионный АФ - 15 прибор и регистрирующий быстродействующий самописец Н 338 - 4, В первые трое суток экспозиции образцов сигналы АЭ не отмечались, Появление сигналов с образцов отмечено по истечении 100 ч культивирования среды.В периоды, когда сигналы АЭ с образцов регистрировались и когда они отсутствовали, были проведены испытания образцов в этой же среде растяжением до разрушения, Нагружение осуществляли в двухступенчатом режиме со скоростью деформации на второй ступени я = 2 х 10 с Прочностные характеристики исследуемых образцов представлены в табл. 1 и 2.Таким образом, появление сигналов АЭ обусловлено агрессивностью среды, вызывающей в стали изменения, существенным образом влияющие на ее коррозионно-механические свойства. В ходе реализации способа представляется возможным проводить испытания конструкционных материалов в оптимальные сроки и тем самым получать истинную картину механических свойств металла в условиях воздействия биофактора.Ожидаемый технико-экономический эффект, который может быть получен от использования предлагаемого изобретения, выразится в повышении достоверности результатов и сокращении сроков биокоррозионно-механических испытаний, так как он позволяет проводить испытания при одних и тех же условиях и обеспечивает оптимальные условия проведения испытаний.Формула изобретения Способ испытаний металлов на биокоррозионно-механическую прочность в морской воде, по которому ненагруженный образец испытуемого металла помещают в морскую воду, содержащую исследуемую биологическую среду, при выдержке образца в морской воде контролируют параметр, характеризующий процесс взаимодействия с биологической средой,и при заданном значении этого параметра проводят механические испытания, по результатам которых судят о биокорроэионно-механической прочности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности и сокращения сроков при испытаниях сталей, в качестве параметра, характеризующего процесс взаимодействия образца с биологической средой, выбирают сигналы акустической эмиссии, а механические испытания проводят при наличии сигналов с частотой 0,2-0,5 МГц. Таблица 1 Механические, свойства, сталь "А" Истинное сопротивление разрыву, МПа64 48 1249 911 ОтсутствуютП ис ств ют Сигналы АЭ на ненапряженном образце5 10 15 20 25 30 35 40 Относительное сужение поперечного сечения абаз ов после аз ыва,. 1696970Составитель Э,КарпиловскаяРедактор Л.Гратилло Техред М.Моргентал Корректончаковкэз 4301 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарин
СмотретьЗаявка
4715271, 04.07.1989
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. Г. В. КАРПЕНКО
СТЕПАНОК НИКОЛАЙ АНДРЕЕВИЧ, КИРИЛЛОВ КОНСТАНТИН ИВАНОВИЧ, ВОРОНИН ВИКТОР ПАВЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01N 17/00
Метки: биокоррозионно-механическую, воде, испытания, металлов, морской, прочность
Опубликовано: 07.12.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1696970-sposob-ispytaniya-metallov-na-biokorrozionno-mekhanicheskuyu-prochnost-v-morskojj-vode.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ испытания металлов на биокоррозионно-механическую прочность в морской воде</a>
Предыдущий патент: Седиментометр
Следующий патент: Способ испытания на влагостойкость электрической изоляции изделий, в частности асинхронных двигателей
Случайный патент: Устройство для впрыска и воспламенения топлива