spanningscorrosiecracking

Spanningscorrosie cracking, ook bekend als spanningscorrosiecracking (SCC), is het ontstaan en de voortzetting van scheuren in een materiaal door een combinatie van trekspanning en een agressieve, corroderende omgeving. Het proces kan leiden tot plotselinge of geleidelijke structurele falen, zelfs bij belastingen die normaal als verantwoord worden beschouwd.

Mechanisme en factoren

SCC verloopt vaak via initiatie van kleine scheurtjes die vervolgens onder blijvende of wisselende trekspanningen verder groeien door chemische reacties aan het wijde oppervlak van de scheur. De omgeving speelt een cruciale rol: bepaalde ionen (zoals chloride, sulfide of hydroxide), zuurgraad en temperatuur beïnvloeden de snelheid en kans op scheurvorming. Persistente residual stresses uit productie, lassen en vervorming versterken de gevoeligheid voor SCC. De combinatie van hoge spanning, temperatuur en agressieve vloeistoffen maakt SCC een belangrijke ontwerp- en onderhoudsoverweging in many industrieën.

Materialen en omgevingen

Gevoelige materialen omvatten vooral hoogsterkte staalsoorten, bepaalde austenitische roeststoffen, enkele nickel- en aluminiumlegeringen. Omgevingen met chloride-rijke oplossingen, natte zoutbaden, boorgassen en chemische installaties verhogen het risico aanzienlijk. Crevice- en filmcreep-omgeving (laag dieper liggend) kunnen de lokale potentiaal veranderen en SCC bevorderen.

Detectie en preventie

Detectie gebeurt met niet-destructief testen zoals penetrants, eddy current, ultrasoon en radiografie, aangevuld met corrosiepotentiaalmetingen en akoestische emissie monitoring. Preventie omvat ontwerp- en materiaalkeuze met lage spanningen, passende warmtebehandeling, gebruik van gevoelig materiaal in betere omstandigheden, toepassing van coatings en inhibitors, en het beperken van chlorideconcentraties en crevicevorming. Cathodische bescherming kan helpen, mits toegepast met aandacht voor mogelijke negatieve bijeffecten zoals hydrogen embrittlement.