پدیده ترک خوردگی تنش سولفیدی (SSC) و روش تست آن

ورود هیدروژن به داخل فلزات و آلیاژها می‌تواند باعث خسارت‌های زیر شود:

کاهش انطاف پذیری و یا استحکام شکست

تشکیل و فعال شدن عیوب سطحی و داخلی

انتشار عیوب در تنش‌هایی به مراتب کمتر از تنش‌های لازم برای شکست مکانیکی

خسارت‌های ماکروسکوپی به دلیل به دام افتادن در فصل مشترک‌های مکانیکی

محیط‌های سولفید هیدروژنی مرطوب، مهاجم‌ترین محیط‌ها برای تسریع ورود هیدروژن هستند. در صورتی که وقوع خسارت هیدروژنی از نفوذ هیدروژن به داخل آلیاژ پر استحکام و با سختی بالا در محیط حاوی سولفید هیدروژن و انجام واکنش خوردگی سولفیدی حاصل شود و قطعه هم تحت تنش باشد، با پدیده ترک‌خوردگی تنش سولفیدی (SSC: Sulfide Stress Cracking) مواجه خواهیم بود.

حضور H2S در محیط‌های آبی، نفت خام و محصولات نفتی یا در واقع محیط‌های ترش (گاز ترش) باعث می‌شود تا در برخورد فولاد با آن، هیدروژن اتمی و سولفید آهن (FeS) طبق واکنش زیر در سطح تولید شود:

H2S + Fe = FeS + 2H

معمولاً انتظار می‌رود که پوسته چسبنده FeS در سطح فولاد، به عنوان یک لایه محافظ از نفوذ هیدروژن اتمی به داخل فولاد ممانعت به عمل آورد.

متغیرهای زیادی بر SSC آلیاژهای پایه آهن موثر هستند که از آن جمله می‌توان به غلظت (فشار) سولفید هیدروژن، مقدار pH، غلظت کلرید در محیط، دما، ترکیب شیمیایی و ریز ساختار آلیاژ، استحکام و سختی آلیاژ، تنش کششی اعمال شده، تنش‌های باقیمانده، کارسرد، عملیات حرارتی، جوشکاری و شرایط سطحی اشاره کرد.

تست SSCC مقاومت به ترک خوردن نمونه تحت شرایط تنش کششی را در یک محیط آبی حاوی هیدروژن بررسی می‌کنند. هیدروژن تحت دمش گاز سولفید هیدروژن در محلول ایجاد می‌شود.

عملکرد شبیه سازی آزمایش مطابق با استاندارد  NACE TM0177  است و پس از گذشت 720 ساعت غوطه‌وری در محلول، در درجه اول رخداد شکست و سپس حضور یا عدم حضور ترک در سطح نمونه مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. این آزمون شرایط تنشی را در محیط خورنده که بسیار شبیه شرایط واقعی است را ایجاد می‌نماید و در نهایت نتیجه آزمون برای یک آلیاژ خاص در محیط خورنده طبق استاندارد مربوطه گزارش می‌گردد.