ترک خوردگی تنشی چیست؟

اثر همزمان خوردگی و تنش، خوردگی تنشی است و چون گاهی مواقع عامل ایجاد این نوع خوردگی ترک است به اختصار SCC می گویند. این نوع خوردگی بیشتر در جاهایی که سیستم تحت تأثیر نیروی کششی قرار دارد و خوردگی هم در محیط نقش دارد، ظاهر می شود. عواملی همچون تنش کششی و محیط خورنده و آلیاژ حساس به دو عامل قبل باعث ایجاد خوردگی تنشی می شوند.

ترک های ایجاد شده در قطعه به دو صورت پیشروی می کنند.ترک های ترد که دانه ها را از مرز دانه ها از هم جدا می کند که ترک بین دانه ای هم می گویند و بیشتر در فلزات سخت رخ می دهد. این ترک دیر تشکیل شده ولی سریع رشد می کند و عامل مهم جوانه ترک است.نوع دوم ترک های میان دانه ای که ترک می تواند دانه ها را از وسط بشکافد که معمولاً در فلزات نرم دیده می شود.

در قرن نوزده مشاهده کردند فولاد در محیطی که مقداری سود ( NAOH= محیط بازی) وجود دارد بعد از مدتی کار در جاهایی که توسط میخ پرچ شده اند ترک هایی ظاهر می شود و چون د ر محیط بازی اتفاق می افتد و اسم آن را تردی بازی نامیدند.مخصوص آلیاژهای مس (برنج) و در محیط های قلیایی همانند آمونیاک بوده است.

در جنگ جهانی دوم انگلیسی ها مهمات خود را در انبارهایی ذخیره می کردند که کشاورزان مواد شیمیایی خود را در ان قرار می دادند و محیط هم در اثر باران های فراوان مرطوب بوده است. در این زمان فشنگ ها که پوکه ها آن به قسمت اصلی پرچ شده بود ترک می خوردند. علت این دو نوع ترک خوردگی تنشی بوده است به طوری که در مثال اول فولاد در محیط قلیایی مثل سود (NaOH) و تحت تأثیر تنش شروع به ترک خوردن از محل پرچ ها می کرده است. همچنین پوکه های فشنگ آلیاژهای برنج اند که در محیط آمونیاکی شروه به خورده شدن ترک خوردن می کنند.

عامل تنش در هر دو مورد بسیار مهم است. تنش به دو صورت تنش بارگزاری و تنش پسماند می تواند اثر بگذارند. تنش های پسماند ناشی از هر گونه عملیات ریختگی، جوشکاری، نورد، کار سرد، کار مکانیکی و … است. تنش کششی اعمال شده بر یک قطعه موجب می شود فاصله اتم ها نسبت به حالت عادی بیشتر شده و خوردگی راحت تر بتواند برای تأثیر بگذارد.

برای ارزیابی خوردگی تنشی قطعه مورد استفاده را آماده کرده و تحت تنش قرار می دهیم. تحت نیروی مشخص قطعه از هم جدا می شود سپس همین آزمایش را در حضور محیط خورنده انجام می دهند. از سرعت های پایین شروع به اعمال تنش می کنند تا سرعت های بالاتر ادامه می دهند.

عوامل موثر بر خوردگی تنشی

فاکتورهای محیطی

اگر محیط دارای یون های مشخصی باشد سرعت خوردگی را افزایش می دهد. یکی از عوامل مهم و تأثیر گذار بر خوردگی اکسیژن است به طوری که اگر از حد (x) در محیط بالاتر رود موجب ایجاد خوردگی تنشی می شود.

درجه حرارت

افزایش دماحساسیت به خوردگی تنشی را افزایش می دهد. استحکام و مقامت به خوردگی در دماهای بالا به طور کلی کم می شوند.چند فازی بودن محیط های چند فازی با سرعت بیشتری خورده می شوند. مثلاً اگر قطعه ای در مرز آب و هوا باشد در این محل غلظت یون های مضر بیشتر خواهد بود.

فاکتورهای متالوژیکی و ساختاری

آلیاژهای تک فاز در برابر خوردگی مقاوم تر هستند. فازهای نرم در برخی موارد خوردگی تنشی را کاهش می دهند چون تنش دانه را به راحتی نمی تواند بشکند و زمان بیشتر طی می شود.

روش های جلوگیری از خوردگی تنشی

در این نوع خوردگی تنش های اعمالی بر قطعه از تنش تسلیم قطعه مورد نظر خیلی کمتر است. پس می توان با کاهش تنش از آن جلوگیری کرد مثلاً برای حذف تنش های پسماند قطعه را تحت عملیات حرارتی قرار داد.

حذف عوامل محیطی همانند اکسیژن، کلر و …
استفاده از آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی تنشی به طوری که مقاوم به ترک باشد.