CHƯƠNG 4 NỨT DƯỚI ỨNG SUẤT
4.1.1.Các hiện tượng nứt dưới ứng suất
Trong một số mơi trường, kim loại bị nứt và đứt gảy ở các ứng suất thấp hơn rất nhiều so với độ bền kéo cực đại, thậm chí nhỏ hơn giới hạn đàn hồi của chúng. Hiện tượng này được gọi là nứt dưới ứng suất do cảm ứng mơi trường (environment induced cracking, EIC). Do đĩ độ bền vật liệu khi sử dụng khơng chỉ phụ thuộc vào các tính chất cơ của nĩ mà cịn phụ thuộc vào các điều kiện của mơi trường.
Nứt dưới ứng suất của kim loại do cảm ứng mơi trường (EIC) bao gồm ăn mịn dưới ứng suất, giịn do hydrơ, ăn mịn mỏi và giịn do kim loại lỏng.
• Ăn mịn dưới ứng suất (stress corrosion cracking, SCC) là kết quả của một tác động đồng thời giữa ăn mịn và ứng suất kéo tĩnh (cĩ thể là ứng suất áp
đặt hoặc ứng suất dư). Loại hư hỏng này chỉ xảy ra khi các điều kiện như tính chất kim loại, ứng suất cơ học và mơi trường cùng thỏa mãn.
• Giịn do hydrơ (hydrogen embrittlement, HE) là nứt gây ra bởi một ứng suất kéo và sự hiện diện của hydrơ hịa tan trong kim loại (đơi khi chỉ cần cĩ hydrơ cũng đủ gây hư hỏng kim loại). Trong một số trường hợp SCC và HE xảy ra đồng thời, do đĩ khơng cĩ những giới hạn rõ ràng để phân biệt hai hiện tượng này.
• Ăn mịn mỏi (corrosion fatigue, CF) xuất hiện do tác động liên hợp của mơi trường ăn mịn và ứng suất chu kỳ, làm giảm độ bền mỏi của kim loại.
• Giịn do kim loại lỏng (liquid metal embrittlement) xảy ra khi một kim loại rắn tiếp xúc với một kim loại ở trạng thái lỏng hoặc kim loại cĩ nhiệt độ ở
gần nhiệt độ nĩng chảy. Hiện tượng này khơng kéo theo các phản ứng hĩa học nên khơng được xem xét trong giáo trình này.