Dec 29, 2025 Lasciate un messaggio

Cracking da corrosione (SCC) nelle leghe a base di nichel -

Quali fattori possono causare fessurazioni da corrosione da stress (SCC) nelle leghe a base di nichel -?
1.Composizione delle leghe e fattori di microstruttura

Deplezione di cromo ai bordi grano

Un trattamento termico improprio (ad esempio, un invecchiamento eccessivo di - o un raffreddamento lento dopo la saldatura) favorirà la precipitazione di carburi ricchi di cromo - (come Cr₂₃C₆) ai bordi dei grani. Ciò porta alla formazione dizone esaurite di cromo -adiacente ai bordi del grano, dove il contenuto di cromo scende al di sotto del livello critico (circa il 12% in massa) necessario per formare un film di passivazione stabile. Queste zone impoverite diventano siti preferenziali per l’inizio della corrosione, che inducono facilmente fessurazioni da tensocorrosione intergranulare.

Precipitazione delle fasi fragili

Un'eccessiva aggiunta di elementi rinforzanti (ad esempio Nb, Ta, W) favorirà la formazione di fasi intermetalliche fragili (come fasi TCP, fasi σ) o carburi grossolani di tipo MC - nella lega. Queste fasi fragili causeranno una concentrazione di stress nell'interfaccia della matrice della fase - e ridurranno la tenacità della matrice della lega, rendendo la lega più suscettibile alle fessurazioni da tensocorrosione sotto l'azione combinata di stress e corrosione.

Granulometria e morfologia

Le leghe a base di nichel - a grana grossa - hanno meno bordi di grano e le cricche possono propagarsi rapidamente lungo i bordi di grano una volta iniziate, mostrando una maggiore suscettibilità all'SCC. Al contrario, le leghe a grana fine - possono ostacolare la propagazione delle cricche aumentando il numero dei bordi dei grani, ma le leghe a grana ultra - fine possono aumentare il rischio di SCC a causa dell'elevata percentuale di bordi dei grani e della tendenza allo scorrimento dei bordi dei grani.

2. Fattori di stress da trazione
Lo stress di trazione è una condizione necessaria per l'innesco e la propagazione del SCC, che si divide in due tipologie:

Stress residuo

Questa è la fonte di stress più comune per i componenti delle leghe a base di nichel -, principalmente derivati ​​daprocessi di lavorazione e produzione irragionevoli, come formatura a freddo, saldatura, trattamento termico e lavorazione meccanica. Ad esempio, il ciclo termico durante la saldatura causerà un'espansione e una contrazione non uniforme della zona di saldatura e della zona interessata dal calore -, generando un elevato stress di trazione residuo.

Stress applicato

Si riferisce al carico esterno sostenuto dalla lega durante il servizio, come il carico meccanico delle pale delle turbine dei motori aeronautici - e il carico di pressione dei componenti delle apparecchiature chimiche. Quando la sollecitazione di trazione applicata supera una certa soglia, accelera l'inizio e la propagazione delle cricche da corrosione.

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3.Fattori ambientali corrosivi
Le leghe a base di nichel - sono ampiamente utilizzate in ambienti corrosivi difficili e i seguenti mezzi tipici tendono a indurre SCC:

Ambienti contenenti cloruro -

Gli ioni cloruro (Cl⁻) sono gli ioni che inducono SCC - più comuni per le leghe a base di nichel -. In mezzi di cloruro ad alta - temperatura e ad alta - concentrazione (come acqua di mare, salamoia industriale e cloruro - contenente acqua di raffreddamento), gli ioni cloruro penetrano e distruggono il film di passivazione sulla superficie della lega, formando corrosione per vaiolatura, che poi si sviluppa in cricche da tensocorrosione sotto sforzo di trazione.

Ambienti mediatici caustici

Nelle soluzioni alcaline ad alta - temperatura e ad alta - concentrazione (come NaOH, KOH), le leghe a base di nichel - sono soggette afessurazione per tensocorrosione caustica. Ad esempio, nel generatore di vapore delle centrali nucleari, l'ambiente alcalino concentrato nella fessura può indurre SCC nei tubi di scambio termico in lega a base di nichel -.

Ambienti con acqua e vapore a - temperatura elevata

Nei sistemi di acqua e vapore ad alta - temperatura (come tubi di caldaie e turbine a vapore), gli ioni di ossigeno e idrogeno disciolti nell'acqua accelerano la corrosione elettrochimica della lega e cooperano con lo stress di trazione per indurre SCC.

4. Fattori relativi alle condizioni del servizio

Temperatura

L'SCC delle leghe a base di nichel - è un fenomeno dipendente dalla temperatura -. Generalmente, la suscettibilità all’SCC aumenta con l’aumento della temperatura entro un certo intervallo, poiché l’alta temperatura accelera la velocità di reazione elettrochimica e la velocità di diffusione degli ioni corrosivi.

Condizioni interstiziali e stagnanti

È probabile che si formino fessure (come il collegamento tra bulloni e dadi, lo spazio del giunto di saldatura) e zone di mezzi stagnanticelle di concentrazione, portando all'arricchimento di ioni corrosivi e all'acidificazione o alcalinizzazione dell'ambiente locale, che aumenta significativamente il rischio di SCC.

In sintesi, la tensocorrosione delle leghe a base di nichel - è il risultato dell'azione combinata di molteplici fattori. Per prevenire la SCC, è necessario ottimizzare la composizione della lega e il processo di trattamento termico, controllare lo stress residuo e isolare la lega dai mezzi corrosivi aggressivi in ​​base agli scenari di servizio.

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