Como base material para la supervivencia y el desarrollo de los seres humanos, la corrosión de los materiales metálicos ha provocado enormes pérdidas de propiedad a la sociedad humana cada año y también ha causado una gran cantidad de accidentes por fallas por corrosión. Hay muchas formas de falla por corrosión. De acuerdo con estadísticas relevantes, la proporción de fallas de materiales metálicos causadas por la corrosión bajo tensión es la más grande.
El agrietamiento por corrosión bajo tensión es un tipo de "corrosión catastrófica". Los colapsos de puentes, los accidentes aéreos, las explosiones de tanques de petróleo y las fugas de tuberías relacionadas con la corrosión bajo tensión han provocado enormes pérdidas de vidas y propiedades para los seres humanos.
Cuando los materiales metálicos sirven en diversos entornos, la corrosión se producirá incluso sin carga, lo que provocará una pérdida de peso. Cuando existe estrés, la corrosión en un ambiente específico causará la nucleación y expansión de grietas, lo que resultará en el agrietamiento por histéresis, lo que se denomina corrosión por estrés.
El agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) es diferente del agrietamiento causado por un estrés simple, también puede agrietarse bajo un estrés de carga muy bajo; también es diferente de la corrosión simple, incluso un medio débilmente corrosivo puede causar agrietamiento por corrosión bajo tensión.
El agrietamiento por corrosión bajo tensión es una forma "insidiosa" de corrosión que produce una reducción significativa en la resistencia mecánica con una pérdida mínima de metal. Daño tan sutil que es difícil de detectar mediante una inspección casual, el agrietamiento por corrosión bajo tensión puede desencadenar una fractura mecánica rápida e incluso fallas catastróficas de componentes y estructuras.
En el proceso de corrosión bajo tensión, si se forman microfisuras, su tasa de crecimiento es varios órdenes de magnitud más rápida que la de otros tipos de corrosión localizada.
Condiciones para que ocurra la corrosión bajo tensión
La aparición de fisuras por corrosión bajo tensión debe cumplir tres condiciones necesarias al mismo tiempo:
a) Materiales sensibles. Como dice el refrán, las moscas no muerden los huevos sin costura, y el agrietamiento por corrosión bajo tensión primero debe estar hecho de materiales sensibles. La sensibilidad del material nos da una pista de que en algunas condiciones de trabajo donde puede ocurrir el agrietamiento por corrosión bajo tensión, la selección del material debe ser cautelosa. El acero inoxidable austenítico como el 304 está en servicio en un entorno que contiene cloro, y el agrietamiento por corrosión bajo tensión es un problema al que se debe prestar especial atención. Los aceros inoxidables austeníticos son metales cúbicos centrados en la cara, y los metales cúbicos centrados en la cara son especialmente propensos al agrietamiento por corrosión bajo tensión, que está determinado por la estructura cristalina.
b) Ambientes propensos al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Incluso si el material es sensible, no hay ningún medio que provoque el agrietamiento por corrosión bajo tensión, y no ocurrirá el agrietamiento por corrosión bajo tensión. Es como el lado A/B de una moneda. El medio ambiental también es una condición importante para el agrietamiento por corrosión bajo tensión.
c) Esfuerzo de tracción suficiente. Generalmente se considera que la tensión de tracción estática es una condición necesaria para el agrietamiento por corrosión bajo tensión. Algunas personas pueden preguntar, ¿qué pasa con las cargas alternas? Creo que puede ser debido a la fatiga por corrosión. ¿Por qué se dice que se requiere suficiente tensión de tracción estática para el agrietamiento por corrosión bajo tensión? Porque necesita cumplir con el factor de intensidad de tensión crítica KISCC en el estado de corrosión.
La morfología de la fisura incluye principalmente los siguientes aspectos:
1. Las grietas generalmente se originan en la superficie del metal. La dirección de la fisura es "dendrítica", y el tronco es la fisura principal, apuntando al origen de la fisura a lo largo de la dirección de convergencia
2. El crecimiento de grietas puede ser transgranular, intergranular o mixto; a menudo hay productos de corrosión en la superficie de fractura
3. Las fracturas transgranulares extendidas son en su mayoría de escisión, cuasi-escisión, a veces mixtas con hoyuelos o intergranulares.
4. La fractura extendida intergranular tiene forma de roca de azúcar, a veces mezclada con una pequeña cantidad de cuasi-escisión o intergranular y hoyuelos.
