Stress induced cracking
Stress-corrosion cracking (SCC) is a fracture phenomenon
caused by the combined factors of tensile stress, a
susceptible alloy, and a corrosive environment. The metal
normally shows no evidence of general corrosion attack,
although slight localized attack in the form of pitting may
be visible in certain metals. Usually specific combinations
of metallurgical and environmental conditions cause SCC.
This combination of conditions is important because it is
often possible to eliminate or reduce SCC susceptibility
by modifying either the metallurgical characteristics of the
metal and/or the environment. Another important aspect
of SCC is the requirement for the tensile stress to be
present, such as those developing from cold work, residual
stresses during fabrication/machining, and externally
applied functional/occlusal loads. Different surfaces of a
metallic restoration (implant or crown structure) may have
small pits and crevices and may be differentially exposed
to different stresses consequently leading to stress
corrosion cracking [36-37].The primary idea behind,
titanium alloy SCC is the observation that no apparent
corrosion, either uniform or localized, usually occurs
before the cracking process [48-49] as a result it is difficult
to translate the real oral situation into a laboratory
experiment [49].
Over decades several models [49-54] have been proposed
to explain the mechanism behind SCC in titanium alloys
and broadly fall under two large categories.
1. Anodic-assisted cracking may begin where localized
corrosion has occurred in the presence of a tensile stress.
If corrosion is not rapid to impede the advancing crack
tip, the crack will continue to advance into the metal and
eventually lead to failure. Once a crack initiates, the
balance among the crack tip corrosion rate, the crack tip
environment, and the crack tip stress state is critical to
crack propagation.
2. Hydrogen-assisted cracking (HIC) is said to occur by
absorption of hydrogen near the crack tip. Hydrogen
absorption leads to embrittlement of the metal ahead of
the crack tip and promotes crack formation. The source
of hydrogen is normally associated with anodic dissolution
(that is, from the concurrent cathodic hydrogen-reduction
reaction) at freshly exposed metal at the crack tip. As a
result, anodic dissolution in the vicinity of the crack tip is
normally required for this mechanism to operate.
ASTM has formulated the standard practice for testing
SCC of titanium alloys in three basic categories [49]:
1. Use of smooth and statically loaded specimens such
as U-bend, C-ring, bent beam, and dead-loaded tensile
specimens.
2. Use of notched and pre-cracked specimens that are
statically or dynamically loaded such as cantilever beam
bend specimen, compact tension specimens and doublecantilever
beam specimens.
3. Use of smooth or notched tensile specimens that are
dynamically loaded at relatively low strain rates.
ความเครียดการกัดกร่อนความเครียดแตกแตก
( SCC ) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดจากการรวมกันของปัจจัย
ต่อแรงดึง , โลหะผสมและสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อน โลหะ
โดยปกติจะแสดงหลักฐานของการโจมตีการกัดกร่อนทั่วไป
ถึงแม้ว่าเล็กน้อยถิ่นโจมตีในรูปแบบของบ่ออาจ
สามารถมองเห็นได้ในบางโลหะ โดยปกติแล้วเฉพาะชุด
ของโลหะและสภาวะสิ่งแวดล้อม เพราะ SCC .
นี้การรวมกันของเงื่อนไขสำคัญ เพราะมันคือ
มักจะเป็นไปได้ที่จะขจัดหรือลดระดับความไว
โดยการปรับเปลี่ยนทั้งโลหะลักษณะของ
โลหะและ / หรือสิ่งแวดล้อม อื่นที่สำคัญด้าน
ของ SCC เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความเค้นดึงเป็น
ปัจจุบัน เช่น การพัฒนาจากงานเย็นความเค้นตกค้าง
ระหว่างการผลิต / เครื่องจักร และภายนอก
ประยุกต์การทำงาน / จุดสบโหลด พื้นผิวที่แตกต่างกันของ
บูรณะโลหะ ( เทียมหรือโครงสร้างมงกุฎ ) อาจจะมีหลุมเล็กๆ
และรอยแยก และอาจจะแตกต่างกันไป จากนั้นนำความเครียดต่าง ๆเปิดเผย
การกัดกร่อนความเครียดแตก [ 36-37 ] . หลักคิดที่อยู่เบื้องหลัง
SCC โลหะผสมไทเทเนียมคือการสังเกตที่ไม่มีภาพ
การกัดกร่อนด้วยเครื่องแบบหรือถิ่น มักจะเกิดขึ้น
ก่อนถอดกระบวนการ [ 48-49 ] ผล คือยาก
แปลสภาพช่องปากจริงในปฏิบัติการทดลอง [ 49 ]
.
มาหลายรุ่น [ 49-54 ] ได้เสนอ
อธิบาย กลไกเบื้องหลัง SCC ในไทเทเนียมอัลลอย
และ ซึ่งตกอยู่ภายใต้สองประเภทใหญ่ .
1 การช่วยแตกอาจเริ่มต้นที่ถิ่น
การกัดกร่อนเกิดขึ้นในการแสดงตนของแรงดึง .
ถ้าไม่กัดกร่อนอย่างรวดเร็วเพื่อขัดขวางการก้าวร้าว
ปลายรอยร้าวจะเดินหน้าต่อไปเป็นโลหะและ
ในที่สุดนำไปสู่ความล้มเหลว เมื่อเริ่มต้นของความร้าว , แตกปลาย
อัตราการกัดกร่อน , แตกปลายสิ่งแวดล้อม และปลายแตกสภาพความเครียดเป็นวิกฤต
การแตกร้าว .
2 ไฮโดรเจนช่วยแตก ( HIC ) กล่าวว่า จะเกิดขึ้นโดย
การดูดซึมของไฮโดรเจนใกล้แตกปลาย การดูดซึมก๊าซไฮโดรเจน
นำไปสู่ embrittlement ของโลหะล่วงหน้า
แตกปลายและส่งเสริมการเกิดรอยแตก แหล่ง
ของไฮโดรเจนเป็นปกติที่เกี่ยวข้องกับการยุบ
( นั่นคือจากการกัดกร่อนลดปฏิกิริยาไฮโดรเจน
) ที่สดสัมผัสโลหะที่แตกปลาย โดย
ผล , การชุมนุมในบริเวณใกล้เคียงแตกเคล็ดลับคือ
ปกติที่จําเป็นสําหรับกลไกนี้เพื่อใช้งาน จึงได้ฝึก
ASTM มาตรฐานสำหรับการทดสอบ
SCC ของโลหะผสมไทเทเนียมพื้นฐาน 3 ประเภท [ 49 ] :
1 ใช้เรียบและโหลดด้วยตัวอย่างเช่น
เป็น u - โก่งซี , งอ คาน และตายโหลดแรง
, .
2 ใช้หยักและก่อนแตกตัวอย่างที่
รวมหรือแบบไดนามิกโหลด เช่น สะพานคาน
โค้งชิ้นงานตัวอย่างแรง กระชับ และตัวอย่างคาน doublecantilever
.
3 ใช้แรงดึงที่ชิ้นงานเรียบหรือหยัก
แบบไดนามิกโหลดที่อัตราความเครียดค่อนข้างต่ำ .
การแปล กรุณารอสักครู่..