Co to jest zmęczenie korozyjne?
Zmęczenie korozyjne jest zjawiskiem występującym, gdy materiały ulegają osłabieniu w czasie z powodu szeregu naprężeń doświadczanych w wyniku działania korozyjnego środowiska. Ten rodzaj uszkodzeń, najczęściej związany z metalami, zaczyna się przyspieszać, gdy powłoka ochronna na materiałach jest w jakiś sposób uszkodzona, a ekspozycja na różne pierwiastki zaczyna rozkładać skład metalu. Zmęczenie korozyjne może wystąpić w przypadku wielu różnych rodzajów produktów metalowych, od ciężkiego sprzętu po metalowe panele stosowane w budownictwie i przemyśle stoczniowym.
Jedną z głównych przyczyn zmęczenia korozyjnego jest powtarzające się lub cykliczne naprężenia występujące z powodu zmian temperatury i wilgotności w otoczeniu, w którym używany jest sprzęt metalowy. W zależności od częstotliwości tych naprzemiennych lub cyklicznych zmian poziom naprężeń w metalu może być znaczny. Z czasem zmiany mogą zacząć osłabiać powłokę ochronną na metalu. To z kolei ułatwia elementom rozkładanie powierzchni metalu i prowadzi do zwiększonego zmęczenia.
Kiedy pojawia się zmęczenie korozyjne, pękanie zaczyna pojawiać się wzdłuż powierzchni metalu, gdy zaczyna się degradować i tracić wytrzymałość. W miarę ciągłego narażenia na naprężenia przemienne lub cykliczne pęknięcia te zwiększają liczbę i rozmiar, ostatecznie tworząc sieć korozji wzdłuż powierzchni metalu. Jeśli pozostanie niezaznaczone, degradacja będzie nadal występować, ostatecznie czyniąc metalowy obiekt niezdatnym do pierwotnego użycia.
Proces zmęczenia korozją może być łatwo widoczny na najwcześniejszych etapach. Zwykle małe pęknięcia w powłoce ochronnej są początkowo trudne do wykrycia i mogą nie być widoczne, dopóki proces korozji nie zajdzie dobrze. W zależności od rodzaju metalu może być możliwe oczyszczenie materiału i naprawa powłoki ochronnej. Chociaż nie ma to wpływu na przywrócenie poprzedniej wytrzymałości metalu, ten rodzaj działania może spowolnić postęp zmęczenia i pozwolić w pewnym stopniu wydłużyć żywotność metalu.
Ponieważ żaden metal nie jest w stanie wytrzymać stałej ekspozycji na zmienne czynniki środowiskowe, rodzaj powłoki ochronnej nałożonej na materiał jest niezwykle ważny dla spowolnienia tempa zmęczenia korozją. W ostatnich dziesięcioleciach różne rodzaje żywic są czasami używane do powlekania lub uszczelniania metalowych przedmiotów, dzięki czemu mogą pozostawać mocne i stabilne przez dłuższy czas. Wiele rodzajów farb przeznaczonych do stosowania z metalami ma również właściwości ochronne, które pomagają zmniejszyć szkody powstałe w wyniku narażenia na różne rodzaje stresu. Jednym z powszechnych przykładów jest zastosowanie powłoki ochronnej na metalowych meblach ogrodowych. Dopóki powłoka jest utrzymywana, uszkodzenia lub korozja występujące pod materiałem są zminimalizowane, a żywotność mebli ogrodowych jest przedłużona.