Som et materiell grunnlag for overlevelse og utvikling av mennesker, har korrosjon av metallmaterialer brakt enorme eiendomstap til det menneskelige samfunn hvert år, og også forårsaket et stort antall korrosjonsulykker. Det er mange former for korrosjonssvikt. I følge relevant statistikk er andelen metallmaterialsvikt forårsaket av spenningskorrosjon størst.
Spenningskorrosjon er en slags "katastrofal korrosjon". Brokollapser, flyulykker, oljetankeksplosjoner og rørledningslekkasjer relatert til spenningskorrosjon har ført til enorme tap av liv og eiendom til mennesker.
Når metallmaterialer tjener i ulike miljøer, vil korrosjon oppstå selv uten belastning, noe som resulterer i vekttap. Når stress eksisterer, vil korrosjon i et spesifikt miljø forårsake sprekkkjernedannelse og ekspansjon, noe som resulterer i hysteresesprekking, som kalles spenningskorrosjon.
Spenningskorrosjonssprekker (SCC) er forskjellig fra sprekker forårsaket av enkel spenning, den kan også sprekke under svært lav belastningsspenning; det er også forskjellig fra enkel korrosjon, selv et svakt etsende medium kan forårsake spenningskorrosjonssprekker.
Spenningskorrosjonssprekker er en "lumsk" form for korrosjon som gir en betydelig reduksjon i mekanisk styrke med minimalt metalltap. Skader så subtile at det er vanskelig å oppdage ved tilfeldig inspeksjon, spenningskorrosjonssprekker kan utløse raske mekaniske brudd og til og med katastrofal svikt i komponenter og strukturer.
I prosessen med spenningskorrosjon, hvis det dannes mikrosprekker, er veksthastigheten deres flere størrelsesordener raskere enn for andre typer lokalisert korrosjon.
Forutsetninger for at spenningskorrosjon kan oppstå
Forekomsten av spenningskorrosjonssprekker må oppfylle tre nødvendige betingelser samtidig:
a) Sensitive materialer. Som det sies, fluer biter ikke sømløse egg, og spenningskorrosjonssprekker må først lages av sensitive materialer. Materialets følsomhet gir oss et hint om at i enkelte arbeidsforhold der spenningskorrosjon kan oppstå, bør materialvalget være forsiktig. Austenittisk rustfritt stål som 304 er i bruk i et miljø som inneholder klor, og spenningskorrosjon er et problem som bør vies spesiell oppmerksomhet. Austenittiske rustfrie stål er kubikkmetaller med ansiktssentrering, og kubikkmetaller med overflatesentrert metall er spesielt utsatt for spenningskorrosjonssprekker, som bestemmes av krystallstrukturen.
b) Miljøer utsatt for spenningskorrosjonssprekker. Selv om materialet er følsomt, er det ikke noe medium som forårsaker spenningskorrosjonssprekker, og spenningskorrosjon vil ikke oppstå. Det er som A/B-siden av en mynt. Miljømedium er også en viktig betingelse for spenningskorrosjonssprekker.
c) Tilstrekkelig strekkspenning. Det anses generelt at statisk strekkspenning er en nødvendig betingelse for spenningskorrosjonssprekker. Noen spør kanskje, hva med vekslende belastninger? Jeg tror det kan skyldes korrosjonsutmattelse. Hvorfor sies det at tilstrekkelig statisk strekkspenning kreves for spenningskorrosjonssprekker? Fordi den må møte den kritiske spenningsintensitetsfaktoren KISCC i korrosjonstilstanden.
Sprekkmorfologi inkluderer hovedsakelig følgende aspekter:
1. Sprekker stammer vanligvis fra metalloverflaten. Sprekkretningen er "dendritisk", og stammen er hovedsprekken, og peker mot kilden til sprekken langs konvergensretningen
2. Sprekkvekst kan være transgranulær, intergranulær eller blandet; det er ofte korrosjonsprodukter på bruddoverflaten
3. Transgranulære utvidede frakturer er for det meste spaltning, kvasi-cleavage, noen ganger blandet med intergranulære eller groper
4. Det intergranulære utvidede bruddet er i form av steinsukker, noen ganger blandet med en liten mengde kvasi-cleavage eller intergranulær og groper
