spanningscorrosie

Spanningscorrosie, in het Engels stress corrosion cracking (SCC), is een scheurvormingsproces dat optreedt wanneer trekspanningen en een corrosieve omgeving samenkomen en het materiaal doen kraken. SCC vereist meestal drie voorwaarden: een gevoelige materiaalkenmerk (ofwel een sterke neiging tot korrel- of kristalgrensbreuk), een specifieke chemische of electrochemische omgeving, en voldoende spanning (uitwendig, residueel of beide).

De mechanismen variëren per materiaal en omgeving, maar worden vaak samengevat als: (1) anodische ontsmetting of lokale aantasting waardoor een scheur kan initiëren en groeien; (2) waterstofembrittlement, waarbij geïoniseerde waterstof onder spanning in het metaal doordringt en de cohesie verzwakt; en (3) verlies van een passieve film (bijv. oxidelaag) waardoor corrosie sneller kan plaatsvinden langs scheurkanalen. Scheuren beginnen vaak bij krasjes, insnoeringen of korrelgrenzen en groeien langs gewenste scheurkanalen onder voortdurende belasting.

Veelvoorkomende materialen en omgevingen zijn roestvast staal in chloridehoudende media, aluminiumlegeringen bij hogere temperaturen of vochtige zure omgevingen, en sommige nikkel- of hoogsterkte legeringen in agressieve media. De kans op SCC hangt af van temperatuur, pH, ionenkonsentratie (zoals chloriden), spanning en legeringssamenstelling.

Detectie en preventie: SCC kan lang onopgemerkt blijven totdat een scheur aanzienlijk is. Niet-destructieve testen zoals penetrant- of eddy current testing, evenals ultrasonografie, worden gebruikt voor preventieve inspectie. Preventie omvat het kiezen van minder gevoelige materialen, het verlagen of elimineren van trekspanningen (ontlaten, ontwerp aanpassingen, warmtebehandeling), het gebruik van passende coatings of inhibitoren, en zorgvuldig beheer van omgevingen en kathodische bescherming, waarbij mogelijke bijwerkingen zoals hydrogenembrittlement worden vermeden. Regelmatige inspectie blijft essentieel in kritieke toepassingen.