Будучи матеріальною основою для виживання та розвитку людей, корозія металевих матеріалів щорічно приносить людському суспільству величезні матеріальні збитки, а також спричиняє велику кількість аварій, пов’язаних із корозією. Існує багато форм корозійного руйнування. Згідно з відповідними статистичними даними, частка руйнування металевих матеріалів, спричинена корозією під напругою, є найбільшою.
Корозійне розтріскування під напругою є різновидом «катастрофічної корозії». Обвалення мостів, авіакатастрофи, вибухи нафтових резервуарів і витоки трубопроводів, пов’язані з корозією під напругою, призвели до величезних людських втрат і матеріальних втрат.
Коли металеві матеріали працюють у різних середовищах, корозія буде відбуватися навіть без навантаження, що призведе до втрати ваги. Коли існує напруга, корозія в певному середовищі спричинить зародження та розширення тріщини, що призведе до гістерезисного розтріскування, яке називається корозією під напругою.
Корозійне розтріскування під напругою (SCC) відрізняється від розтріскування, спричиненого простою напругою, воно також може тріснути під дуже низьким навантаженням; вона також відрізняється від простої корозії, навіть слабко корозійне середовище може викликати корозійне розтріскування під напругою.
Корозійне розтріскування під напругою є «підступною» формою корозії, яка призводить до значного зниження механічної міцності з мінімальною втратою металу. Корозійне розтріскування під напругою може спровокувати швидке механічне руйнування і навіть катастрофічну поломку компонентів і конструкцій.
У процесі корозії під напругою, якщо утворюються мікротріщини, швидкість їх зростання на кілька порядків перевищує швидкість інших типів локалізованої корозії.
Умови виникнення корозії під напругою
Виникнення корозійного розтріскування під напругою повинно відповідати одночасно трьом необхідним умовам:
а) Чутливі матеріали. Як то кажуть, безшовні яйця мухи не кусають, а для корозійного розтріскування під напругою спочатку потрібно використовувати чутливі матеріали. Чутливість матеріалу дає нам натяк на те, що в деяких робочих умовах, де може виникнути корозійне розтріскування під напругою, до вибору матеріалу слід підходити обережно. Аустенітна нержавіюча сталь, така як 304, експлуатується в середовищі, що містить хлор, і корозійне розтріскування під напругою є проблемою, на яку слід звернути особливу увагу. Аустенітні нержавіючі сталі є гранецентрованими кубічними металами, а гранецентровані кубічні метали особливо схильні до корозійного розтріскування під напругою, що визначається кристалічною структурою.
b) Середовища, схильні до корозійного розтріскування під напругою. Навіть якщо матеріал є чутливим, немає середовища, яке викликає корозійне розтріскування під напругою, і корозійне розтріскування під напругою не відбудеться. Це як сторона A/B медалі. Навколишнє середовище також є важливою умовою корозійного розтріскування під напругою.
в) Достатня напруга розтягування. Зазвичай вважається, що статична напруга розтягування є необхідною умовою для корозійного розтріскування під напругою. Деякі люди можуть запитати, а як щодо чергування навантажень? Я думаю, це може бути через корозійну втому. Чому кажуть, що для корозійного розтріскування під напругою потрібна достатня статична напруга розтягування? Оскільки він повинен відповідати критичному коефіцієнту інтенсивності напруг KISCC у корозійному стані.
Морфологія тріщин в основному включає такі аспекти:
1. Тріщини зазвичай виникають на металевій поверхні. Напрямок тріщини є «дендритним», а стовбур є основною тріщиною, яка вказує на джерело тріщини вздовж напрямку конвергенції
2. Ріст тріщини може бути трансзеренним, міжзеренним або змішаним; на поверхні зламу часто є продукти корозії
3. Трансгранулярні розширені переломи в основному є розщепленням, квазікліважем, іноді змішаним з міжзерновими або ямками
4. Міжзерновий розширений злам має форму каменю цукру, іноді змішаний з невеликою кількістю квазірозколу або міжзернових і ямок
