海洋環境において「孔食」はどのようにして 17-7PH ウェーブスプリング の故障につながるのでしょうか?

孔食は、材料の表面に小さな穴または「ピット」を形成する局所的な形態の腐食です。 17-7PH ステンレス鋼では、塩化物イオンの存在下で不動態皮膜が破壊されると、これらのピットが発生します。全体的な質量損失は無視できますが、ピットは極度の応力集中部として機能します。深さ $a$ のピットにおける応力拡大係数は $K_I = 1.12 \cdot \sigma \cdot \sqrt{\pi \cdot a}$ として近似できます。 $K_I$ が材料の破壊靱性 $K_{Ic}$ に達すると、亀裂は急速に伝播します。 ウェーブスプリング は一定または周期的な応力にさらされるため、多くの場合、孔食は応力腐食割れ (SCC) または腐食疲労に直接移行し、事前の警告なしに突然の壊滅的な故障につながります。