корозійне розтріскування

Корозійне розтріскування - розтріскування металів при одночасному впливі корозійного середовища і напруг, що розтягують. Це один з найбільш небезпечних видів корозії. Йому притаманні такі особливості:

крихкий характер тріщин;
напрямок тріщин, перпендикулярний до розтягуючих напруженням;
освіту міжкристалічних, транскристаллитного або змішаних тріщин з розгалуженнями;
залежність проміжку часу до розтріскування від рівня прикладених ззовні напруг, що розтягують;

Корозійне розтріскування спостерігається у багатьох сталей і сплавів, але тільки в деяких корозійних середовищах. Процес розвитку тріщини складається з трьох стадій:

інкубаційна - утворення на поверхні металу первинних мікротріщин;
розвиток корозійної тріщини;
кінцеве лавиноподібне руйнування;

Як видно з малюнка, на стадії 1 швидкість розвитку тріщини не велика, на стадії 2 відбувається її стрибкоподібне збільшення, а на стадії 3 спостерігається лавиноподібне механічне пошкодження. Найбільш тривалою є стадія 1 (> 85% загального часу розтріскування).

Вважається, що процес корозійного розтріскування має електрохімічну природу. При цьому концентратор напруги є анодом, а інша поверхня - катодом.

Для утворення тріщин необхідні наступні умови:

нерівномірний розподіл розтягуючих зусиль;
наявність корозійного середовища, що збільшує швидкість корозії під напругою і локалізуючої анодний процес;
швидкість корозії в місці концентратора напружень більша, ніж швидкість корозії на решті поверхні;

Особливості корозійного розтріскування в різних сплавах

Маловуглецеві низьколегованісталі

Даний вид стали піддається корозійного розтріскування в нагрітих лугах, нітрати, розчинах HCN, сероводородсодержащих середовищах. Зі збільшенням міцності цих сталей їх схильність до розтріскування збільшується.

Низьколеговані високоміцні сталі

Крім нітратів і лугів можуть розтріскуватися в розчинах кислот і нейтральних растворах.Стойкость таких сталей до розтріскування в кислотах підвищується в ряду HCl → H2 SO4 → HNO3 і знижується у вологому середовищі. Внутрішні напруги в низьколегованих високоміцних сталях підвищують схильність до розтріскування, а напруги стиснення - знижують. З цієї причини гарт може сприяти розтріскування.

нержавіючі стали

Нержавіючі стали розтріскуються в гарячих розчинах, що містять іони Cl -. в розчинах лугів і сероводородсодержащих середовищах. На відміну від низьколегованих сталей, в яких тріщини мають в основному межкристаллитного характер, нержавіючі хромонікелеві стали утворюють тріщини транскристаллитного характеру. Вважається, що утворення таких тріщин передує пластична деформація.

Сплави кольорових металів

мідних сплавів (особливо латуні) схильні до розтріскування в середовищах, що містять NH3. SO2;
алюмінієві сплави - в розчинах, що містять Cl -;
магнієві сплави - у вологому середовищі, в розведених розчинах NaOH, HF, HNO3. NaCl + H2 O;

водневе розтріскування

Спостерігається у низьколегованих сталей при корозії з водневою деполяризацією за рахунок посилення анодного процесу і наводороживания. У цьому випадку перша стадія катодного процесу полягає в утворенні атомів адсорбованого водню і їх часткової дифузії в сталь. Друга стадія - молізація адсорбованого водню. Всі умови, що призводять до гальмування другій стадії, сприяють збільшенню наводороживания.

Наводорожіваніесталй викликає зменшення їх пластичності при короткочасному розриві і зниження тривалої міцності. Така зміна механічних властивостей прийнято називати водневої крихкістю.