腐食疲労:致命的なデュオ
腐食疲労は複雑な現象であり、腐食と周期的な負荷(疲労)の両方が一緒に作用して、材料の早期故障を引き起こす 。 材料を弱める1つのパンチのようなもので、ひび割れ、最終的に壊滅的な故障につながります。
これが故障です:
腐食: これには、その環境との化学反応による材料の劣化が含まれます。それは次のようなものによって引き起こされる可能性があります:
* 酸化: 金属が酸素と反応すると、酸化物を形成します(鉄の錆など)
* 化学攻撃: 酸、塩基、または塩は、材料の表面を攻撃する可能性があります
* 電気化学反応: これらは、異なる金属が電解質(塩水など)と接触している場合に発生し、電流の流れと腐食につながります。
疲労: これは、繰り返し荷重と荷降ろしサイクルによる材料の弱体化を指します。ペーパークリップを前後に曲げることを想像してください。最終的には、壊れます。これは疲労です。
腐食疲労: 腐食と疲労が一緒に働くと、特に厄介な状況が生じます。腐食プロセスは次のとおりです。
* 材料の表面を弱める: これにより、疲労亀裂の影響を受けやすくなります。
* ストレス濃縮器の作成: 腐食ピットと亀裂は、ストレスが集中するポイントとして機能し、材料がより故障しやすくなります。
* 亀裂の成長を加速: 腐食性環境は、疲労亀裂の成長を加速させることができます。
結果:
* 早期故障: 腐食疲労のため、構造は予想よりもはるかに早く失敗する可能性があります。
* メンテナンスコストの増加: 壊滅的な失敗を防ぐためには、頻繁な検査と修理が必要です。
* 安全上の危険: 腐食疲労による失敗は、事故や怪我につながる可能性があります。
例:
* ブリッジの崩壊: 鋼製の橋の構造の疲労亀裂は、腐食によって悪化する可能性があり、故障につながる可能性があります。
* 航空機のクラッシュ: 航空機成分の腐食疲労は、骨折や壊滅的な事故につながる可能性があります。
* パイプライン: 腐食疲労は、油、ガス、または水を運ぶパイプラインの漏れにつながる可能性があります。
予防:
* 材料選択: 耐性耐性材料の選択が重要です。
* 保護コーティング: 塗料や亜鉛めっきなどのコーティングは、腐食を防ぐことができます。
* ストレス管理: 材料の応力レベルを下げると、疲労損傷を軽減する可能性があります。
* 環境制御: 腐食性環境への曝露を最小限に抑えることが重要です。
* 定期検査: 頻繁な検査は、腐食と疲労の初期兆候を検出するのに役立ちます。
腐食疲労は、多くの業界で重大な問題です。その原因を理解し、予防措置を講じることは、構造と機器の安全性と寿命を確保するのに役立ちます。