Là cơ sở vật chất cho sự tồn tại và phát triển của con người, sự ăn mòn của vật liệu kim loại hàng năm đã gây ra thiệt hại lớn về tài sản cho xã hội loài người, đồng thời gây ra một số lượng lớn các tai nạn do ăn mòn. Có nhiều hình thức thất bại ăn mòn. Theo số liệu thống kê có liên quan, tỷ lệ hư hỏng vật liệu kim loại do ăn mòn ứng suất là lớn nhất.
Nứt do ăn mòn ứng suất là một loại "ăn mòn thảm khốc". Các vụ sập cầu, tai nạn máy bay, nổ bồn chứa dầu và rò rỉ đường ống liên quan đến ăn mòn do ứng suất đều gây ra những thiệt hại to lớn về người và tài sản cho con người.
Khi vật liệu kim loại phục vụ trong các môi trường khác nhau, sự ăn mòn sẽ xảy ra ngay cả khi không tải, dẫn đến giảm trọng lượng. Khi ứng suất tồn tại, sự ăn mòn trong một môi trường cụ thể sẽ gây ra sự hình thành và mở rộng vết nứt, dẫn đến vết nứt trễ, được gọi là ăn mòn ứng suất.
Nứt do ăn mòn ứng suất (SCC) khác với nứt do ứng suất đơn giản, nó cũng có thể nứt dưới ứng suất tải rất thấp; nó cũng khác với ăn mòn đơn giản, ngay cả môi trường ăn mòn yếu cũng có thể gây ra vết nứt do ăn mòn ứng suất.
Nứt do ăn mòn ứng suất là một dạng ăn mòn "ngấm ngầm" làm giảm đáng kể độ bền cơ học với tổn thất kim loại tối thiểu. Hư hỏng tinh vi đến mức khó phát hiện bằng cách kiểm tra thông thường, vết nứt do ăn mòn do ứng suất có thể gây ra đứt gãy cơ học nhanh chóng và thậm chí là hỏng hóc nghiêm trọng của các bộ phận và kết cấu.
Trong quá trình ăn mòn ứng suất, nếu các vết nứt nhỏ được hình thành, tốc độ phát triển của chúng nhanh hơn vài bậc so với các loại ăn mòn cục bộ khác.
Điều kiện để xảy ra ăn mòn ứng suất
Để xảy ra hiện tượng nứt do ăn mòn ứng suất cần phải đồng thời thỏa mãn 3 điều kiện cần thiết sau:
a) Vật liệu nhạy cảm. Như đã nói, ruồi không cắn trứng liền mạch và vết nứt do ăn mòn ứng suất trước tiên phải được làm bằng vật liệu nhạy cảm. Độ nhạy của vật liệu cho chúng ta một gợi ý rằng trong một số điều kiện làm việc có thể xảy ra nứt do ăn mòn do ứng suất, việc lựa chọn vật liệu nên thận trọng. Thép không gỉ Austenitic như 304 được sử dụng trong môi trường có chứa clo và hiện tượng nứt do ăn mòn ứng suất là một vấn đề cần được đặc biệt chú ý. Thép không gỉ Austenitic là kim loại lập phương tâm diện và kim loại lập phương tâm mặt đặc biệt dễ bị nứt do ăn mòn ứng suất, điều này được xác định bởi cấu trúc tinh thể.
b) Môi trường dễ bị nứt do ăn mòn ứng suất. Ngay cả khi vật liệu nhạy cảm, không có phương tiện nào gây ra vết nứt do ăn mòn do ứng suất và vết nứt do ăn mòn do ứng suất sẽ không xảy ra. Nó giống như mặt A/B của một đồng xu. Môi trường cũng là một điều kiện quan trọng cho sự nứt ăn mòn ứng suất.
c) Đủ ứng suất kéo. Người ta thường coi rằng ứng suất kéo tĩnh là điều kiện cần thiết cho sự nứt do ăn mòn ứng suất. Một số người có thể hỏi, còn tải xen kẽ thì sao? Tôi nghĩ rằng nó có thể là do mỏi ăn mòn. Tại sao nói rằng ứng suất kéo tĩnh cần đủ cho vết nứt do ăn mòn ứng suất? Vì nó cần đáp ứng hệ số cường độ ứng suất tới hạn KISCC ở trạng thái ăn mòn.
Hình thái vết nứt chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau:
1. Vết nứt thường bắt nguồn từ bề mặt kim loại. Hướng vết nứt là "đuôi gai" và thân cây là vết nứt chính, chỉ vào nguồn của vết nứt dọc theo hướng hội tụ
2. Sự phát triển của vết nứt có thể ở dạng xuyên hạt, giữa các hạt hoặc hỗn hợp; thường có các sản phẩm ăn mòn trên bề mặt đứt gãy
3. Vết nứt mở rộng xuyên hạt phần lớn là vết nứt, vết nứt gần giống, đôi khi lẫn giữa các hạt hoặc vết lõm
4. Vết nứt mở rộng giữa các hạt có dạng đường phèn, đôi khi có lẫn một lượng nhỏ vết nứt gần như đứt gãy hoặc giữa các hạt và vết lõm
