Обеднение хромом на границах зерен
Неправильная термообработка (например, чрезмерное - старение или медленное охлаждение после сварки) будет способствовать осаждению карбидов с высоким содержанием хрома - (таких как Cr₂₃C₆) на границах зерен. Это приводит к образованиюзоны с пониженным содержанием хрома -примыкает к границам зерен, где содержание хрома падает ниже критического уровня (около 12% по массе), необходимого для образования стабильной пассивационной пленки. Эти обедненные зоны становятся предпочтительными местами для инициирования коррозии, которая легко вызывает коррозионное растрескивание под напряжением.
Выделение хрупких фаз
Чрезмерное добавление упрочняющих элементов (например, Nb, Ta, W) будет способствовать образованию хрупких интерметаллических фаз (таких как фазы TCP, σ-фазы) или крупных карбидов типа MC - в сплаве. Эти хрупкие фазы вызывают концентрацию напряжений на границе раздела фаз - матрицы и снижают ударную вязкость матрицы сплава, делая сплав более восприимчивым к коррозионному растрескиванию под напряжением под совместным действием напряжения и коррозии.
Размер зерна и морфология
Крупнозернистые сплавы на основе - никеля - имеют меньше границ зерен, и после возникновения трещины могут быстро распространяться вдоль границ зерен, демонстрируя более высокую восприимчивость к SCC. Напротив, мелкозернистые сплавы - могут препятствовать распространению трещин за счет увеличения количества границ зерен, но ультрамелкие зерна - могут увеличить риск SCC из-за высокой доли границ зерен и тенденции к скольжению по границам зерен.
Остаточное напряжение
Это наиболее распространенный источник напряжений для компонентов сплавов на основе никеля -, в основном полученных изнеобоснованные процессы обработки и производства, такие как холодная штамповка, сварка, термообработка и механическая обработка. Например, термический цикл во время сварки приведет к неравномерному расширению и сжатию зоны сварки и зоны нагрева -, создавая высокие остаточные растягивающие напряжения.
Прикладное напряжение
Это относится к внешней нагрузке, которую испытывает сплав во время эксплуатации, такой как механическая нагрузка на лопатки турбины авиационного двигателя - и нагрузка от давления компонентов химического оборудования. Когда приложенное растягивающее напряжение превышает определенный порог, это ускоряет возникновение и распространение коррозионных трещин.
Среды, содержащие хлориды -
Хлорид-ионы (Cl⁻) являются наиболее распространенными ионами, индуцирующими SCC -, в сплавах на основе никеля -. При высокой температуре - и высокой концентрации хлоридов - (таких как морская вода, промышленный рассол и охлаждающая вода, содержащая хлорид -) ионы хлорида проникают и разрушают пассивирующую пленку на поверхности сплава, образуя точечную коррозию, которая затем перерастает в коррозионные трещины под действием растягивающего напряжения.
Едкие медиа-среды
При высокой температуре - и щелочных растворах с высокой концентрацией - (таких как NaOH, КОН) сплавы на основе никеля - склонны кедкое коррозионное растрескивание под напряжением. Например, в парогенераторе атомных электростанций концентрированная щелочная среда в щели может вызвать растрескивание теплообменных трубок из сплава никеля -.
Среда с водой и паром с высокой - температурой
В системах воды и пара с высокой - температурой (таких как котельные трубы и паровые турбины) растворенные в воде ионы кислорода и водорода ускоряют электрохимическую коррозию сплава и взаимодействуют с растягивающими напряжениями, вызывая SCC.
Температура
SCC сплавов на основе никеля - представляет собой явление, зависящее от температуры -. Как правило, восприимчивость к SCC увеличивается с повышением температуры в определенном диапазоне, поскольку высокая температура ускоряет скорость электрохимической реакции и скорость диффузии агрессивных ионов.
Расщелины и застойные условия
Склонны к образованию щелей (таких как соединение между болтами и гайками, зазор сварного соединения) и зон застойной среды.концентрационные клетки, что приводит к обогащению коррозионно-активных ионов и подкислению или подщелачиванию местной окружающей среды, что значительно увеличивает риск плоскоклеточного рака.
