Korozja naprężeniowa wymaga wystąpienia trzech zmiennych:
Zastosowane lub szczątkowe naprężenia
Wodne media korozyjne (powszechne są chlorki i siarkowodór)
Podwyższonych temperaturach
Bez wszystkich trzech czynników SCC nie może kontynuować. Jednak gdy są obecne, eksperci proponują szereg modeli i mechanizmów wyjaśniających pękanie korozyjne naprężeniowe.
Powszechnie akceptowane modele obejmują
Model adsorpcji:Specyficzne związki chemiczne adsorbują się na powierzchni pęknięcia i obniżają naprężenie pękające.
Model zerwania folii:Naprężenie lokalnie rozrywa warstwę pasywną i tworzy komórkę aktywno-pasywną. Nowo utworzona warstwa pasywna ponownie pęka pod wpływem naprężeń i cykl trwa aż do awarii.
Istniejący wcześniej aktywny model ścieżki:Istniejące wcześniej ścieżki, takie jak granice ziaren, w których tworzą się związki międzymetaliczne i związki, są rozszerzane i wyolbrzymiane, pozostawiając metal słabszy.
Model kruchości:Kruchość wodorowa jest głównym mechanizmem SCC w przypadku stali i innych stopów, takich jak tytan. Atomy wodoru dyfundują do końcówki pęknięcia i powodują kruchość metalu.
Oprócz tych wszystkich zmiennych, warunki środowiskowe wymagane do zachęcania do SCC będą również różnić się w zależności od danego metalu lub stopu.
Na przykład stale węglowe są najbardziej podatne na gorące roztwory azotanów, wodorotlenków i węglanów lub wodorowęglanów.
Stale o wysokiej wytrzymałości mogą paść ofiarą siarkowodoru.
Austenityczne stale nierdzewne są szczególnie podatne na działanie gorących, stężonych roztworów chlorków i pary zanieczyszczonej chlorem.
Jednak stale duplex -- z mieszanką austenitycznego i ferrytycznego składu metalurgicznego -- mogą zazwyczaj wytrzymać wyższe temperatury, zanim ulegną atakowi SCC. To sprawia, że są doskonałym wyborem do stosowania w procesach wysokotemperaturowych z ryzykiem SCC.
Sprawdź w poniższej tabeli dodatkowe czynniki środowiskowe:
|
Stale węglowe |
Roztwory wodorotlenku sodu (NaOH) |
|
|
Roztwory wodorotlenku sodu (NaOH) i siarczanu sodu (NA2SiO4) |
|
|
Roztwory azotynu wapnia (CaN2O4), azotynu amonu (H4N2O2) i azotynu sodu (NaNO2) |
|
|
Kwaśne roztwory siarkowodoru (H2S) |
|
|
Woda morska |
|
|
Roztwory węglanowe i wodorowęglanowe |
|
Stale nierdzewne |
Kwaśne roztwory chlorków |
|
|
Chlorek sodu (NaCl) i nadtlenek wodoru (H2O2) s |
|
|
Woda morska |
|
|
Siarkowodór (H2S) |
|
|
Roztwory wodorotlenku sodu (NaOH) i siarkowodoru (H2S) |
|
|
Para kondensacyjna z wód chlorkowych |