Коррозионное растрескивание нержавеющих сталей под напряжением - очень серьезная проблема. Она причиняет много неприятностей при применении цветных металлов и нержавеющих сталей 40x13. Коррозионное растрескивание под напряжением, особенно латуни, выявляется в сварных конструкциях, когда применяют сильно нагартованные материалы, а также после термической обработки, когда в деталях наблюдаются большие остаточные напряжения. Коррозионное растрескивание нержавеющие стали обычно претерпевают в очень сильно корродирующих средах.
Склонность нержавеющих сталей, а также сварных деталей из них к коррозионному растрескиванию под напряжением зависит от следующих факторов:
- когда детали или сталь находятся под напряжением, при одновременном действии коррозионной среды;
- когда материал подвергнут пластической деформации и последующему действию коррозионной среды;
- от состава, структуры и термической обработки материала;
- от состава и условий воздействия коррозионной среды.
Коррозионное растрескивание под напряжением может иметь межкристаллитный характер (разрушение по границам зерен) и внутрикристаллический.
При отсутствии у материала склонности к межкристаллитной коррозии коррозионное растрескивание под напряжением в большинстве случаев имеет внутрикристаллический характер. Однако в случае наличия склонности к межкристаллитной коррозии и специфического действия среды оно может иметь межкристаллитный характер.
Температуры отпуска, вызывающие межкристаллитную коррозию и коррозию нержавеющей стали под напряжением, не совпадают. Поэтому процесс коррозионного растрескивания следует рассматривать в какой-то степени самостоятельным, протекающим при действии коррозионной среды и напряжений.
Отмечается, что в начальной стадии, когда в результате взаимодействия коррозионной среды на поверхности имеется или образуется защитная пленка, и до момента ее разрушения (в наиболее напряженных местах) действие напряжений незначительно зависит от их величины. Этот период называется инкубационным, и он часто превышает процесс самого растрескивания. Коррозионное растрескивание сталей типа 18-8 в 10%-ном растворе хлористого натрия, содержащем перекись водорода, можно затормозить на неограниченное время контактированием их с образцами сталей, имеющих более отрицательный потенциал.
Так, например, в горячем 42%-ном растворе хлористого магния катодная поляризация стали 18-8, находящейся под напряжением 33,7 кГ/мм2, при плотности тока порядка 30 мка на см2 удлиняет инкубационный период с 1,5 до 96 ч. В течение инкубационного периода, с одной стороны, происходит «залечивание» защитной пленки при образовании в ней несплошностей (питингов), и, с другой, вследствие перераспределения напряжений создаются условия к возникновению несплошностей, которые в дальнейшем способствуют зарождению трещин. Вслед за образованием этих несплошностей в защитной пленке следует быстрое развитие трещин в направлении, перпендикулярном действию максимально приложенного напряжения.