En tant que base matérielle pour la survie et le développement des êtres humains, la corrosion des matériaux métalliques a entraîné chaque année d'énormes pertes de biens pour la société humaine et a également causé un grand nombre d'accidents de défaillance par corrosion. Il existe de nombreuses formes de défaillance de corrosion. Selon les statistiques pertinentes, la proportion de défaillance des matériaux métalliques causée par la corrosion sous contrainte est la plus importante.
La fissuration par corrosion sous contrainte est une sorte de "corrosion catastrophique". Les effondrements de ponts, les accidents d'avion, les explosions de réservoirs de pétrole et les fuites de pipelines liées à la corrosion sous contrainte ont tous entraîné d'énormes pertes de vies et de biens pour les êtres humains.
Lorsque les matériaux métalliques servent dans divers environnements, la corrosion se produit même sans charge, entraînant une perte de poids. Lorsqu'il existe une contrainte, la corrosion dans un environnement spécifique provoque la nucléation et l'expansion des fissures, entraînant une fissuration par hystérésis, appelée corrosion sous contrainte.
La fissuration par corrosion sous contrainte (SCC) est différente de la fissuration causée par une simple contrainte, elle peut également se fissurer sous une très faible contrainte de charge ; elle est également différente de la simple corrosion, même un milieu faiblement corrosif peut provoquer une fissuration par corrosion sous contrainte.
La fissuration par corrosion sous contrainte est une forme « insidieuse » de corrosion qui produit une réduction significative de la résistance mécanique avec une perte de métal minimale. Dommage si subtil qu'il est difficile à détecter par une inspection occasionnelle, la fissuration par corrosion sous contrainte peut déclencher une rupture mécanique rapide et même une défaillance catastrophique des composants et des structures.
Dans le processus de corrosion sous contrainte, si des microfissures se forment, leur vitesse de croissance est supérieure de plusieurs ordres de grandeur à celle des autres types de corrosion localisée.
Conditions pour que la corrosion sous contrainte se produise
L'apparition d'une fissuration par corrosion sous contrainte doit répondre à trois conditions nécessaires en même temps :
a) Matériaux sensibles. Comme le dit le proverbe, les mouches ne mordent pas les œufs sans soudure et la fissuration par corrosion sous contrainte doit d'abord être faite de matériaux sensibles. La sensibilité du matériau nous indique que dans certaines conditions de travail où une fissuration par corrosion sous contrainte peut se produire, la sélection du matériau doit être prudente. L'acier inoxydable austénitique tel que le 304 est en service dans un environnement contenant du chlore, et la fissuration par corrosion sous contrainte est un problème auquel il convient d'accorder une attention particulière. Les aciers inoxydables austénitiques sont des métaux cubiques à faces centrées, et les métaux cubiques à faces centrées sont particulièrement sujets à la fissuration par corrosion sous contrainte, qui est déterminée par la structure cristalline.
b) Environnements sujets à la fissuration par corrosion sous contrainte. Même si le matériau est sensible, il n'y a pas de milieu qui provoque la fissuration par corrosion sous contrainte, et la fissuration par corrosion sous contrainte ne se produira pas. C'est comme la face A/B d'une pièce de monnaie. Le milieu environnemental est également une condition importante pour la fissuration par corrosion sous contrainte.
c) Contrainte de traction suffisante. On considère généralement que la contrainte de traction statique est une condition nécessaire à la fissuration par corrosion sous contrainte. Certaines personnes peuvent se demander, qu'en est-il des charges alternées ? Je pense que cela peut être dû à la fatigue due à la corrosion. Pourquoi dit-on qu'une contrainte de traction statique suffisante est nécessaire pour la fissuration par corrosion sous contrainte ? Parce qu'il doit respecter le facteur d'intensité de contrainte critique KISCC à l'état de corrosion.
La morphologie des fissures comprend principalement les aspects suivants :
1. Les fissures proviennent généralement de la surface métallique. La direction de la fissure est "dendritique", et le tronc est la fissure principale, pointant vers la source de la fissure le long de la direction de convergence
2. La croissance des fissures peut être transgranulaire, intergranulaire ou mixte ; il y a souvent des produits de corrosion sur la surface de rupture
3. Les fractures étendues transgranulaires sont le plus souvent clivées, quasi-clivées, parfois mêlées d'intergranulaires ou de fossettes
4. La fracture étendue intergranulaire se présente sous la forme de sucre candi, parfois mélangé avec une petite quantité de quasi-clivage ou intergranulaire et de fossettes
