ترک خوردگی تنشی فلزات چیست؟

ترک خوردگی تنشی فلزات چیست؟

• بازدید:255
• کامنت:0
• دو شنبه, 06 آذر 1402

ترک خوردگی تنشی فلزات در شرایط متفاوت و برای فلزات مختلفی ممکن است رخ دهد. این ترک خوردگی ها در هر سازه ای با توجه به ابعاد سازه می توانند خسارت های جبران ناپذیر زیادی را با خود همراه داشته باشند. اگر در این خصوص دقت داشته باشید، متوجه می شوید که حتما لازم است در مورد این ترک خوردگی ها اطلاعات کامل و واضحی را به دست بیاورید. 
ترک خوردگی تنشی، نوعی شکست غیرمنتظره است که در اثر ترکیبی از تنش کششی و خوردگی ایجاد می شود. این نوع ترک خوردگی، در بسیاری از فلزات و آلیاژها، از جمله فولاد، آلومینیوم، مس و نیکل، رخ می دهد.

دلایل اصلی ترک خوردگی تنشی

• تنش کششی: تنش کششی، عامل اصلی ایجاد ترک خوردگی تنشی است. تنش کششی، می تواند به دلیل عوامل مختلفی، مانند جوشکاری، عملیات حرارتی، کار سرد و قرار گرفتن در معرض تنش های خارجی، ایجاد شود.
• خوردگی: خوردگی، می تواند باعث کاهش مقاومت فلز در برابر تنش کششی شود. خوردگی، می تواند به دلیل عوامل مختلفی، مانند قرار گرفتن در معرض محیط های خورنده، ایجاد شود.
• ترکیب شیمیایی فلز: ترکیب شیمیایی فلز، می تواند بر مقاومت آن در برابر ترک خوردگی تنشی تأثیر بگذارد. برخی از ترکیبات شیمیایی فلز، حساسیت فلز به ترک خوردگی تنشی را افزایش می دهند.

مکانیزم ترک خوردگی تنشی

در مکانیزم ترک خوردگی تنشی، خوردگی باعث ایجاد یک حفره کوچک در فلز می شود. این حفره، به عنوان یک محل تجمع تنش عمل می کند و باعث می شود که تنش در اطراف آن افزایش یابد. افزایش تنش، باعث می شود که خوردگی در اطراف حفره تسریع شود. این فرآیند، به صورت چرخه ای ادامه می یابد و باعث رشد سریع ترک می شود.

راه های جلوگیری از ترک خوردگی تنشی

برای جلوگیری از ترک خوردگی تنشی، باید عواملی که باعث ایجاد این نوع ترک خوردگی می شوند، کنترل شوند. این عوامل عبارتند از:

کاهش تنش کششی: تنش کششی، می توان با کاهش تنش اعمال شده بر فلز یا با افزایش مقاومت فلز در برابر تنش، کاهش داد.

جلوگیری از خوردگی: خوردگی، می توان با استفاده از پوشش های محافظ، جلوگیری از قرار گرفتن فلز در معرض محیط های خورنده یا استفاده از فلزات مقاوم در برابر خوردگی، جلوگیری کرد.

انتخاب فلز مناسب: انتخاب فلز با ترکیب شیمیایی مناسب، می تواند به کاهش حساسیت فلز به ترک خوردگی تنشی کمک کند.

علائم ترک خوردگی تنشی

ترک خوردگی تنشی، نوعی شکست غیرمنتظره است که در اثر ترکیبی از تنش کششی و خوردگی ایجاد می شود. این نوع ترک خوردگی، در بسیاری از فلزات و آلیاژها، از جمله فولاد، آلومینیوم، مس و نیکل، رخ می دهد.

علائم ترک خوردگی تنشی فلزات عبارتند از:

• وجود ترک های ریز و موازی در سطح فلز: ترک های ترک خوردگی تنشی، معمولاً ریز و موازی هستند و در سطح فلز ظاهر می شوند. این ترک ها، معمولاً در جهت تنش کششی ایجاد می شوند.
• وجود حفره های کوچک در سطح فلز: حفره های ترک خوردگی تنشی، معمولاً کوچک و گرد هستند. این حفره ها، معمولاً در محل شروع ترک ها ظاهر می شوند.
• تغییر رنگ سطح فلز: ترک خوردگی تنشی، می تواند باعث تغییر رنگ سطح فلز شود. این تغییر رنگ، معمولاً در اطراف ترک ها ظاهر می شود و به دلیل خوردگی فلز ایجاد می شود.

در صورت مشاهده هر یک از این علائم، باید بلافاصله اقدامات لازم برای جلوگیری از گسترش ترک و شکست فلز انجام شود.

توضیحات بیشتر در مورد علائم ترک خوردگی تنشی

ترک های ریز و موازی: ترک های ترک خوردگی تنشی، معمولاً ریز و موازی هستند و در سطح فلز ظاهر می شوند. این ترک ها، معمولاً در جهت تنش کششی ایجاد می شوند. ترک های ترک خوردگی تنشی، می توانند به سرعت گسترش یابند و باعث شکست فلز شوند.

حفره های کوچک در سطح فلز: حفره های ترک خوردگی تنشی، معمولاً کوچک و گرد هستند. این حفره ها، معمولاً در محل شروع ترک ها ظاهر می شوند. حفره های ترک خوردگی تنشی، معمولاً باعث کاهش مقاومت فلز در برابر تنش می شوند و می توانند باعث گسترش ترک شوند.

تغییر رنگ سطح فلز: ترک خوردگی تنشی، می تواند باعث تغییر رنگ سطح فلز شود. این تغییر رنگ، معمولاً در اطراف ترک ها ظاهر می شود و به دلیل خوردگی فلز ایجاد می شود. تغییر رنگ سطح فلز، می تواند نشانه ای از ترک خوردگی تنشی باشد.

راه های تشخیص ترک خوردگی تنشی

ترک خوردگی تنشی، می تواند با استفاده از روش های مختلفی تشخیص داده شود. برخی از روش های تشخیص ترک خوردگی تنشی عبارتند از:

• بازرسی بصری: بازرسی بصری، ساده ترین و ارزان ترین روش تشخیص ترک خوردگی تنشی است. در این روش، سطح فلز به دقت بررسی می شود تا علائم ترک خوردگی شناسایی شوند.
• آزمایش های غیرمخرب: آزمایش های غیرمخرب، روش هایی هستند که برای تشخیص ترک خوردگی بدون آسیب رساندن به فلز استفاده می شوند. برخی از آزمایش های غیرمخرب که برای تشخیص ترک خوردگی تنشی استفاده می شوند عبارتند از:
• آزمایش مایکروسکوپ فلورسانس مغناطیسی (MT)
• آزمایش جریان مغناطیسی (ET)
• آزمایش تنش پسماند (RT)
• آزمایش های مخرب: آزمایش های مخرب، روش هایی هستند که برای تشخیص ترک خوردگی با آسیب رساندن به فلز استفاده می شوند. برخی از آزمایش های مخرب که برای تشخیص ترک خوردگی تنشی استفاده می شوند عبارتند از:

آزمایش شکستگی

آزمایش تنش کششی

راه های جلوگیری از ترک خوردگی تنشی

برای جلوگیری از ترک خوردگی تنشی، باید عواملی که باعث ایجاد این نوع ترک خوردگی می شوند، کنترل شوند. این عوامل عبارتند از:

• کاهش تنش کششی: تنش کششی، می توان با کاهش تنش اعمال شده بر فلز یا با افزایش مقاومت فلز در برابر تنش، کاهش داد.
• جلوگیری از خوردگی: خوردگی، می توان با استفاده از پوشش های محافظ، جلوگیری از قرار گرفتن فلز در معرض محیط های خورنده یا استفاده از فلزات مقاوم در برابر خوردگی، جلوگیری کرد.
• انتخاب فلز مناسب: انتخاب فلز با ترکیب شیمیایی مناسب، می تواند به کاهش حساسیت فلز به ترک خوردگی تنشی کمک کند.

با رعایت این نکات، می توان از ترک خوردگی تنشی و شکست فلزات جلوگیری کرد.

ترک خوردگی تنشی فلزات بیشتر در چه فلزاتی رخ می دهد؟

ترک خوردگی تنشی فلزات، در بسیاری از فلزات و آلیاژها، از جمله فولاد، آلومینیوم، مس و نیکل، رخ می دهد. با این حال، برخی از فلزات، نسبت به سایر فلزات، بیشتر مستعد ترک خوردگی تنشی هستند.

فلزاتی که بیشتر مستعد ترک خوردگی تنشی هستند عبارتند از:

• فولادهای کم آلیاژ: فولادهای کم آلیاژ، به دلیل محتوای کم کربن، مقاومت کمی در برابر خوردگی دارند و بنابراین، بیشتر مستعد ترک خوردگی تنشی هستند.
• آلیاژهای آلومینیوم: آلیاژهای آلومینیوم، به دلیل وجود عناصری مانند مس و روی، حساسیت بیشتری نسبت به ترک خوردگی تنشی دارند.
• آلیاژهای مس: آلیاژهای مس، به دلیل وجود عناصری مانند روی و نیکل، حساسیت بیشتری نسبت به ترک خوردگی تنشی دارند.
• آلیاژهای نیکل: آلیاژهای نیکل، به دلیل وجود عناصری مانند کروم و مولیبدن، حساسیت بیشتری نسبت به ترک خوردگی تنشی دارند.

عواملی که باعث افزایش حساسیت فلزات به ترک خوردگی تنشی می شوند عبارتند از:

وجود تنش کششی: تنش کششی، عامل اصلی ایجاد ترک خوردگی تنشی است.

وجود خوردگی: خوردگی، می تواند باعث کاهش مقاومت فلز در برابر تنش شود.

ترکیب شیمیایی فلز: ترکیب شیمیایی فلز، می تواند بر مقاومت آن در برابر ترک خوردگی تنشی تأثیر بگذارد. برخی از ترکیبات شیمیایی فلز، حساسیت فلز به ترک خوردگی تنشی را افزایش می دهند.

کلام پایانی

ترک خوردگی تنشی فلزات می تواند در فلزاتی که دارای تنش کششی بالا، خوردگی بالا یا ترکیب شیمیایی حساس به ترک خوردگی تنشی هستند، بیشتر رخ دهد. به همین دلیل نیز شناخت این مدل از تخریب فلزات بسیار پر اهمیت است. در نظر داشته باشید که ترک خوردگی ها می توانند گزینه های بسیار مهمی باشند و باید حتما آن ها را به خوبی مورد توجه قرار دهید.