خوردگی مواد فلزی بهعنوان پایهای مادی برای بقا و تکامل انسان، هر ساله خسارات مالی هنگفتی را به جامعه بشری وارد میکند و همچنین باعث تعداد زیادی از حوادث شکست خوردگی میشود. اشکال زیادی از شکست خوردگی وجود دارد. بر اساس آمار مربوطه، نسبت شکست مواد فلزی ناشی از خوردگی تنشی بیشترین میزان را دارد.
ترک خوردگی تنشی نوعی "خوردگی فاجعه بار" است. ریزش پل، سقوط هواپیما، انفجار مخزن نفت و نشت خط لوله ناشی از خوردگی استرس، همگی خسارات جانی و مالی زیادی را برای انسان به همراه داشته است.
هنگامی که مواد فلزی در محیط های مختلف خدمت می کنند، خوردگی حتی بدون بار رخ می دهد و در نتیجه باعث کاهش وزن می شود. هنگامی که تنش وجود داشته باشد، خوردگی در یک محیط خاص باعث ایجاد هسته و انبساط ترک می شود و در نتیجه ترک خوردگی هیسترزیس ایجاد می شود که به آن خوردگی تنشی می گویند.
ترک خوردگی تنشی (SCC) با ترک ناشی از تنش ساده متفاوت است، همچنین می تواند تحت تنش بار بسیار کم ترک بخورد. همچنین با خوردگی ساده متفاوت است، حتی یک محیط ضعیف خورنده می تواند باعث ایجاد ترک خوردگی تنشی شود.
ترک خوردگی تنشی شکل "موذیانه" خوردگی است که باعث کاهش قابل توجهی در استحکام مکانیکی با حداقل تلفات فلز می شود. آسیب به حدی ظریف که تشخیص آن با بازرسی گاه به گاه دشوار است، ترک خوردگی ناشی از تنش می تواند باعث شکستگی مکانیکی سریع و حتی خرابی فاجعه بار اجزا و سازه ها شود.
در فرآیند خوردگی تنشی، در صورت ایجاد ریزترک، سرعت رشد آنها چندین مرتبه سریعتر از سایر انواع خوردگی موضعی است.
شرایط برای وقوع خوردگی تنشی
وقوع ترک خوردگی تنشی باید سه شرط لازم را به طور همزمان برآورده کند:
الف) مواد حساس همانطور که گفته می شود، مگس ها تخم مرغ های بدون درز را گاز نمی گیرند و ترک خوردگی ناشی از استرس ابتدا باید از مواد حساس ساخته شود. حساسیت مواد به ما این نکته را می دهد که در برخی شرایط کاری که ممکن است ترک خوردگی ناشی از تنش رخ دهد، انتخاب مواد باید با احتیاط انجام شود. فولاد زنگ نزن آستنیتی مانند 304 در محیطی حاوی کلر در خدمت است و ترک خوردگی ناشی از تنش مشکلی است که باید به آن توجه ویژه داشت. فولادهای زنگ نزن آستنیتی فلزات مکعبی روبهمرکز هستند و فلزات مکعبی روبهمرکز بهویژه در معرض ترک خوردگی تنشی هستند که توسط ساختار کریستالی مشخص میشود.
ب) محیط های مستعد ترک خوردگی ناشی از تنش. حتی اگر ماده حساس باشد، هیچ محیطی وجود ندارد که باعث ترک خوردگی تنشی شود و ترک خوردگی تنشی رخ نخواهد داد. مانند روی A/B یک سکه است. محیط زیست نیز شرط مهمی برای ترک خوردگی ناشی از تنش است.
ج) تنش کششی کافی. به طور کلی در نظر گرفته می شود که تنش کششی ایستا شرط لازم برای ترک خوردگی تنشی است. برخی افراد ممکن است بپرسند، بارهای متناوب چطور؟ من فکر می کنم ممکن است به دلیل خستگی ناشی از خوردگی باشد. چرا گفته می شود که تنش کششی استاتیک کافی برای ترک خوردگی تنشی لازم است؟ زیرا باید ضریب شدت تنش بحرانی KISCC را در حالت خوردگی برآورده کند.
مورفولوژی ترک عمدتاً شامل جنبه های زیر است:
1. ترک ها معمولا از سطح فلز منشاء می گیرند. جهت ترک "دندریتی" است و تنه ترک اصلی است که به منبع ترک در امتداد جهت همگرایی اشاره می کند.
2. رشد ترک ممکن است ترانس دانه ای، بین دانه ای یا مخلوط باشد. اغلب محصولات خوردگی روی سطح شکستگی وجود دارد
3. شکستگی های گسترش یافته ترانس گرانولار عمدتاً شکافی، شبه شکافی، گاهی اوقات مخلوط با بین دانه ای یا فرورفتگی هستند.
4. شکستگی گسترده بین دانه ای به شکل سنگ قند است که گاهی با مقدار کمی شبه شکاف یا بین دانه ای و فرورفتگی مخلوط می شود.
