Критическая концентрация - водород
Cтраница 3
Существует представление [11], что путем старения нельзя удалить весь водород из стали, наводороженной электролитически, однако восстановить механические свойства стали возможно. Это мнение безусловно справедливо для некоторых концентраций водорода. Очевидно, что небольшое количество водорода, находящееся в коллекторах в молекулярном состоянии и не поддающееся дегазации, не... Поэтому наводороживание при корроз ии й травлении, обычно не вызывающее критических концентраций водорода, является более благоприятным в отношении старения, чем катодное наводороживание при значительных плотностях тока, что подтверждают опыты [48] по восстановлению старением пластических свойств наводороженной стали в результате коррозии. Эти опыты, описанные во введении, показали почти полное восстановление пластических свойств стали после старения ( см. фиг. [31]
Растворение водорода вызывает искажение кристаллической решетки металла и уменьшает силы межатомного взаимодействия. При критической концентрации водорода возможны потери когезивной связи между атомами в кристаллической решетке. Критическая концентрация разная для различных уровней напряженного состояния в конкретном локальном объеме: она тем меньше, чем выше уровень напряжений. Важную роль в ускорении разрушения играет трехосное напряженное состояние, ограничивающее возможность пластической деформации металла. При критической концентрации водорода или большей трещина растет; при меньшей - растрескивания нет. [32]
 |
Кинетика развития трещин в металле сварного шва при напряжении 0 8 пт с добавками кислорода. [33] |
Анализ экспериментальных данных и расчет показали, что на кинетику разрушения существенное влияние оказывает сегрегация водорода в вершине развивающейся трещины. На образцах сплавов ОТ4, ОТ-41 и ВТ14 с надрезом радиусом 0 025 мм показано, что скорость роста трещины определяется скоростью миграции водорода к ее вершине и зависит от концентрации водорода в металле и от уровня действующих напряжений. При малых, приложенных напряжениях и малой скорости развития трещины концентрация водорода в местах скопления дислокаций в вершине трещины увеличивается. При больших приложенных напряжениях металл в вершине трещины пластически деформируется раньше, чем достигается критическая, локальная концентрация водорода в вершине трещины, так как он не успевает продиффундировать к ее вершине. Только после достижения критической концентрации водорода в голове развивающейся трещины наступает момент интенсивного ее роста. О неравномерном ( скачкообразном) характере роста трещины свидетельствует различное содержание водорода в отдельных участках поверхности излома. Средняя скорость развития трещины может достигать порядка; 1 мм / час. [34]
 |
Химический состав сталей. [35] |
Известно, что при увеличении интенсивности наводороживания ( скорости накопления водорода) быстрее происходит разрушение стали и при меньших концентрациях водорода. Это связано с изменениями условий релаксаций внутренних напряжений. При низких внешних нагрузках либо при незначительной агрессивности коррозионной среды, когда обеспечивается слабый диффузионный поток водорода, возникшие напряжения успевают частично релаксироваться за счет локальной пластической деформации у краев образовавшейся трещины, поэтому последняя не растет. В этом случае время релаксации значительно меньше времени нарастания напряжений. При интенсивном наводороживании внутренние напряжения быстро нарастают, и процессы релаксации не успевают происходить даже в начальный период наводороживания. В результате блокирования водородом дислокаций подвижность их постепенно уменьшается, что приводит к локальному упрочнению металла. При достижении критических концентраций водорода, когда у краев трещины полностью теряется подвижность дислокаций, происходит хрупкое разрушение металла без следов пластической деформации. [36]
Страницы: 1 2 3