Механизм развития коррозионного растрескивания

Среди ряда теорий, объясняющих механизм развития коррозионного растрескивания, выделяют две основные группы: теории, предполагающие, что распространение коррозионного растрескивания связано главным образом с процессом электро-коррозионного растворения металла; теории, предполагающие влияние электро-коррозионных явлений на изменение механических свойств материала.
Принимается, что начальным этапом зарождения трещины чаще всего является образование коррозионной язвы на поверхности металла. Условием, способствующим возникновению такой язвы, может быть механическое повреждение защитного или пассивного слоя. Характерна большая скорость электро-коррозионного растворения металла у вершины коррозионной язвы; при этом возникшую трещину следует считать началом коррозионного растрескивания. Особенно интенсивное развитие процесса электро-коррозионного растворения металла у вершины трещины по сравнению со скоростью растворения стенок этой же трещины можно объяснить следующим образом.
В том месте, где заканчивается трещина, в результате концентрации растягивающих напряжений (действие резкого изменения сечения) происходит пластическая деформация металла, что препятствует образованию пассивного слоя в этом месте на материале. Открытый активный металл подвергается интенсивному растворению (анодная зона), а стенки образовавшейся трещины не подвергаются пластической деформации, постепенно пассивизируются, становясь катодной зоной. Интенсивная деформация металла у вершины трещины вызывает, кроме того, интенсивный расход корродирующего агента, приток нового, а также вымывание катионов из решетки металла. Замечено, что плотность корродирующего потока в этой зоне прямо пропорциональна скорости углубления трещины.
Другие теории предполагают, что электрокоррозионные процессы вызывают в самом материале характерные изменения свойств, отражающиеся на углублении трещины. Рост хрупкости у вершины образующейся в материале трещины связан с электрокоррозионным растворением одного из компонентов сплава (менее благородного), что приводит к возникновению материала губчатого строения. Такое избирательное растворение увеличивает количество дефектов строения кристаллической решетки: вначале на поверхности материала—на металле, позднее в результате диффузионных процессов—-в глубине его. В зоне деформированной вершины трещины образуются поры — микротрещины, расположенные в зонах полос скольжения вдоль отдельных или групповых дислокаций. Эти явления приводят к местному росту хрупкости материала и к его растрескиванию под воздействием растягивающих напряжений. Межзернистый характер коррозионного растрескивания низкоуглеродистых сталей объясняется специфичностью кристаллического строения этих сталей, повышенным количеством дефектов строения границ зерен и процессами выделения в дисперсионных фазах на границах, прежде всего выделением нитридов, окислов, третичного цементита. Рост содержания углерода в стали приводит к росту ее сопротивляемости, к коррозионному растрескиванию, в том числе в среде нитридов и гидроокисей. Уменьшение величины зерен стали повышает ее устойчивость к растрескиванию, что, по-видимому, связано с увеличением пути растрескивания и повышением прочности.