Коррозионное растрескивание металлов

Особым видом коррозионного разрушения высокопрочной стали является растрескивание под напряжением, которое проявляется в виде трещин, возникающих перпендикулярно направлению главных растягивающих напряжений. Такое разрушение может происходить самостоятельно без поверхностных коррозионных явлений, а может наблюдаться также и при атмосферной коррозии в тех случаях, когда высокопрочная проволока находится в бухтах. Особенно подвергается такого вида поражениям термически упрочненная арматура. Горячекатаные стали не подвержены этому виду корозии.

Коррозионное растрескивание металлов делят на две стадии, первой из которых является локализованная электрохимическая коррозия, и второй - развитие трещин. Механические дефекты на поверхности металла, дефекты, возникающие в результате нарушения пассивной пленки ионами хлора, являются центрами концентрации напряжений, которые не могут быть локализованы пластическими деформациями упрочненных сталей.

Возникшие микротрещины затем расширяются под влиянием совместного действия напряжения и коррозионного электрохимического процесса.

В атмосфере водорода углеродистые стали становятся хрупкими, особенно при повышенном давлении и температуре. Это объясняется выделением на границах зерен стали молекулярного водорода, обезуглероживанием стали в результате восстановления упрочняющей, составляющей с образованием газообразной фазы, представляющей собой , а также восстановлением окислов на границах зерен металла с образованием паров воды. Все эти процессы нарушают связь между кристаллитами и вызывают необратимую хрупкость и растрескивание стали.

Этот вид разрушения арматуры характеризуется хрупкими разрывами. Разрушению конструкций способствует наличие сероводорода, который, взаимодействуя с железом, может выделять атомарный водород по следующей реакции:


Эти процессы происходят, если в составе бетонов находятся сульфиды, либо сероводород диффузионным путем проникал к арматуре при низкой щелочной реакции карбонизированного бетона. Растрескивание термически упрочненной проволоки под напряжением наблюдается также в водном растворе сероводорода, а также в слабом растворе серной кислоты при наложении катодного потенциала, обеспечивающего выделение водорода на образце.