人類の生存と発展の物質的基盤として、金属材料の腐食は、毎年人類社会に莫大な財産の損失をもたらし、また多数の腐食故障事故を引き起こしています。 腐食障害には多くの形態があります。 関連する統計によると、応力腐食による金属材料の破損の割合が最大です。
応力腐食割れは一種の「壊滅的な腐食」です。 橋の崩壊、航空機の墜落、石油タンクの爆発、応力腐食に関連するパイプラインの漏れはすべて、人命と財産に多大な損失をもたらしました。
金属材料は様々な環境下で使用されると、無負荷でも腐食が発生し、軽量化につながります。 応力が存在すると、特定の環境での腐食によって亀裂の核生成と拡大が起こり、応力腐食と呼ばれるヒステリシス亀裂が発生します。
応力腐食割れ (SCC) は、単純な応力によって引き起こされる割れとは異なり、非常に低い負荷応力でも割れることがあります。 また、単純な腐食とは異なり、弱い腐食性媒体でも応力腐食割れを引き起こす可能性があります。
応力腐食割れは、最小限の金属損失で機械的強度を大幅に低下させる「潜行性の」形態の腐食です。 非常に微妙な損傷であるため、通常の検査では検出が困難であり、応力腐食割れは、急速な機械的破壊や、コンポーネントや構造の壊滅的な故障を引き起こす可能性があります。
応力腐食の過程でマイクロクラックが形成されると、その成長速度は他のタイプの局部腐食よりも数桁速くなります。
応力腐食が発生する条件
応力腐食割れが発生するには、次の3つの必要条件を同時に満たす必要があります。
a) デリケートな素材。 ことわざにあるように、ハエはシームレスな卵を噛むことはなく、応力腐食割れは最初に敏感な材料でできている必要があります. 材料の敏感さは、応力腐食割れが発生する可能性がある一部の作業条件では、材料の選択に注意する必要があることを示唆しています。 304 などのオーステナイト系ステンレス鋼は塩素を含む環境で使用され、応力腐食割れは特に注意が必要な問題です。 オーステナイト系ステンレス鋼は面心立方金属であり、面心立方金属は結晶構造によって決まる応力腐食割れを特に起こしやすいです。
b) 応力腐食割れが発生しやすい環境。 デリケートな材料でも応力腐食割れを起こす媒体がなく、応力腐食割れが発生しません。 コインのA/B面のようなものです。 環境媒体も応力腐食割れの重要な条件です。
c) 十分な引張応力。 一般に、応力腐食割れの発生には静的引張応力が必要条件と考えられています。 交番負荷はどうですか？ 腐食疲労によるものと思われます。 応力腐食割れには十分な静的引張応力が必要と言われているのはなぜですか? 腐食状態で臨界応力拡大係数 KISCC を満たす必要があるためです。
亀裂の形態には、主に次の側面が含まれます。
1. 通常、クラックは金属表面から発生します。 亀裂の方向は「樹枝状」であり、幹が主な亀裂であり、収束方向に沿って亀裂の源を指しています
2.亀裂の成長は、粒内、粒間、または混合である可能性があります。 破面にはしばしば腐食生成物があります
3. 粒内拡張骨折は、主に劈開、準劈開であり、顆粒間またはディンプルが混在する場合もある
4. 粒界拡張破砕は氷砂糖の形をしており、少量の準へき開または粒界とディンプルが混在している場合があります。
