Som et materielt grundlag for menneskers overlevelse og udvikling har korrosion af metalmaterialer hvert år medført enorme ejendomstab til det menneskelige samfund og forårsaget også et stort antal korrosionsfejlsulykker. Der er mange former for korrosionsfejl. Ifølge relevante statistikker er andelen af metalmaterialesvigt forårsaget af spændingskorrosion den største.
Spændingskorrosion er en slags "katastrofisk korrosion". Brokollaps, flystyrt, olietankeksplosioner og rørledningslækager relateret til spændingskorrosion har alle medført enorme tab af liv og ejendom til mennesker.
Når metalmaterialer tjener i forskellige miljøer, vil korrosion forekomme selv uden belastning, hvilket resulterer i vægttab. Når spænding eksisterer, vil korrosion i et specifikt miljø forårsage revnekernedannelse og ekspansion, hvilket resulterer i hysterese-revner, som kaldes spændingskorrosion.
Spændingskorrosion (SCC) er forskellig fra revnedannelse forårsaget af simpel spænding, den kan også revne under meget lav belastningsbelastning; det er også forskelligt fra simpel korrosion, selv et svagt korrosivt medium kan forårsage spændingskorrosion.
Spændingskorrosionsrevner er en "lumsk" form for korrosion, der giver en betydelig reduktion i mekanisk styrke med minimalt metaltab. Skader så subtile, at det er vanskeligt at opdage ved tilfældig inspektion, spændingskorrosionsrevner kan udløse hurtige mekaniske brud og endda katastrofale fejl i komponenter og strukturer.
I processen med spændingskorrosion, hvis der dannes mikrorevner, er deres væksthastighed adskillige størrelsesordener hurtigere end andre typer lokaliseret korrosion.
Betingelser for, at spændingskorrosion kan opstå
Forekomsten af spændingskorrosionsrevner skal opfylde tre nødvendige betingelser på samme tid:
a) Følsomme materialer. Som man siger, bider fluer ikke sømløse æg, og spændingskorrosionsrevner skal først laves af følsomme materialer. Materialets følsomhed giver os et hint om, at i nogle arbejdsforhold, hvor spændingskorrosionsrevner kan forekomme, bør materialevalget være forsigtigt. Austenitisk rustfrit stål som f.eks. 304 er i brug i et miljø, der indeholder klor, og spændingskorrosionsrevner er et problem, som man bør være særlig opmærksom på. Austenitiske rustfrie stål er fladecentrerede kubiske metaller, og fladecentrerede kubiske metaller er særligt tilbøjelige til spændingskorrosionsrevner, som bestemmes af krystalstrukturen.
b) Miljøer udsat for spændingskorrosionsrevner. Selvom materialet er følsomt, er der intet medium, der forårsager spændingskorrosionsrevner, og spændingskorrosionsrevner vil ikke forekomme. Det er ligesom A/B-siden af en mønt. Miljømæssigt medium er også en vigtig betingelse for spændingskorrosion.
c) Tilstrækkelig trækspænding. Det anses generelt for, at statisk trækspænding er en nødvendig betingelse for spændingskorrosionsrevner. Nogle mennesker vil måske spørge, hvad med vekslende belastninger? Jeg tror det kan skyldes korrosionstræthed. Hvorfor siges det, at der kræves tilstrækkelig statisk trækspænding for spændingskorrosionsrevner? Fordi det skal opfylde den kritiske spændingsintensitetsfaktor KISCC i korrosionstilstand.
Revnemorfologi omfatter hovedsageligt følgende aspekter:
1. Revner stammer normalt fra metaloverfladen. Revneretningen er "dendritisk", og stammen er hovedrevnen, der peger på kilden til revnen langs konvergensretningen
2. Revnevækst kan være transgranulær, intergranulær eller blandet; der er ofte korrosionsprodukter på brudfladen
3. Transgranulære forlængede frakturer er for det meste spaltning, kvasi-spaltning, nogle gange blandet med intergranulære eller fordybninger
4. Det intergranulære forlængede brud er i form af stensukker, nogle gange blandet med en lille mængde kvasi-spaltning eller intergranulær og fordybninger
