Sulfid-Spannungsrissbildung (SSC)

Was bedeutet Sulfid-Spannungsrissbildung (SSC)?

Sulfid-Spannungsrissbildung (SSC) ist eine Art von Wasserstoffrissbildung, die einen kathodischen Versprödungsmechanismus darstellt. Dieser Begriff sollte nicht mit Spannungskorrosionsrissen (SCS) verwechselt werden, da diese anodischer Natur sind.

SSC ist eine Form des spontanen Sprödbruchs, der in hochfesten Legierungen und Stählen auftritt, wenn sie mit feuchtem Schwefelwasserstoff sowie sulfidischen Atmosphären in Kontakt kommen. Zu den anfälligsten für Sulfid-Spannungsrisse gehören Ventilgarnituren, Blowout-Preventer-Hartteile und Werkzeugverbindungen.

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Faust erklärt Sulfid-Spannungsrissbildung (SSC)

SSC beginnt, wenn Stähle und andere anfällige Legierungen eine Reaktion mit Schwefelwasserstoff eingehen, was zu atomarem Wasserstoff und Metallsulfiden als Nebenprodukten der Korrosion führt. Atomarer Wasserstoff wiederum kann sich verbinden, um H2 auf der Metalloberfläche aufzubauen oder sich in der Matrix des Metalls zu verteilen. Es muss beachtet werden, dass Schwefel eine Rekombination von Wasserstoff ist; Die Konzentrationen an atomarem Wasserstoff, die sich rekombinieren, um H2 auf der Oberfläche zu erzeugen, sind stark reduziert. Dies erhöht die atomare Wasserstoffdiffusion und verursacht eine starke H2S-Umgebung.

SCC kann auf die Wirkung von drei wichtigen Faktoren zurückgeführt werden:

  • Zugspannung, die im Objekt vorhanden ist
  • Korrosives Medium (Schwefelwasserstoffumgebung)
  • Erhöhte Temperatur

Der Mechanismus von SCC ist nicht klar verstanden. Dies kann auf die besonderen SCC-Merkmale zurückzuführen sein, die sich aus dem komplexen Zusammenspiel von Metallen sowie den Eigenschaften der Umgebung ergeben können.

Verschiedene Lösungskombinationen und Belastungen wiederum sind meist vergleichbar. Dabei können die zuverlässigsten Daten aus der Durchführung empirischer Experimente gewonnen werden. Der Riss, die Entstehung von Vertiefungen und das Wachstum oder Schäden können sich jedoch zwischen verschiedenen Materialien unterscheiden.