Cтраница 3
![]() |
Зависимость равновесного давления метана для углеродистой стали ( РезС от температуры яри давлениях водорода ( атм. 1 - 1. 2 - 10. 3 - 100. 4 - 1000. [31] |
Авторы [ 58] отмечают наличие корреляции активности углерода в стали с ее водо-родоустойчивостью. В качестве критерия водородоустойчи-вости сталей выбрано равновесное давление метана, образующегося в микропорах стали при взаимодействии углерода с диффундирующим водородом. [32]
Достигнутое в результате этого повышение устойчивости к сероводородному растрескиванию сохраняется в течение длительного времени в том случае, если трубы эксплуатируются при температуре не выше 300 С. Выдержка при термической обработке имеет большое значение прежде всего потому, что наибольшую опасность с точки зрения склонности стали к сероводородному растрескиванию представляет мартенсит в иеотпущенном состоянии. Даже очень небольшого количества неотпущенного, мартенсита ( так называемых твердых пятен) достаточно, чтобы сталь стала подверженной быстрому разру шению под влиянием диффундирующего водорода. [33]
Полученный результат подтверждает данные 1 еришера и Мела [1], которые наблюдали на медном электроде уменьшение силы тока в первый период времени после наложения на электрод катодной поляризации при постоянном потенциале. Это явление связано с увеличением поверхностной концентрации атомов водорода на электроде при прохождении тока и эквивалентно повышению перенапряжения при постоянной силе тока под влиянием диффундирующего водорода. [34]
Этанол в количествах до 0 4 моль / л не вызывал заметного изменения диффузии, желатина ( 1 г / л) незначительно уменьшала диффузию. Бензилсульфид, стирен и диизопропилтиомочевина при очень малых концентрациях вызывали увеличение диффузии, а при больших концентрациях ( 10 - 5 моль / л) постепенно понижали поток диффундирующего водорода. [35]
Установлено существование двух одновременно действующих механизмов водородной коррозии: 1) диффузия водорода в виде атомов или ионов в микроскопические области до концентраций, способных вызывать охрупчи-вание металла, - обратимая хрупкость; 2) изменение свойств стали под влиянием молекулярного водорода - необратимая хрупкость. Обратимая водородная хрупкость может быть уменьшена вплоть до восстановления исходных механических характеристик металла при высоких скоростях деформации, а также при вакууме, высоком отпуске, нормализации стали. Необратимая хрупкость, наступающая после достаточно длительного и интенсивного наводороживания, не устраняется этими средствами. Обратимая хрупкость характеризуется наличием определенного инкубационного периода, потребного для достижения в решетке стали соответствующих концентраций диффундирующего водорода. При больших скоростях деформации, когда ее время меньше инкубационного периода, водород не успевает продиффундпровать в лону начавшегося повреждения и водородное охруичива-ние уменьшается либо вообще не проявляется. [36]
Водородное изнашивание представляет собой эволюционный процесс, направленный на разрушение поверхностей трения. Трение создает условия для образования диффузионно-способного водорода из смазочного материала, топлива, пластмассы, паров воды и других материалов. Далее трение обеспечивает адсорбцию водорода на поверхность трущейся детали ( стальной или чугунной) путем создания ювенильных поверхностей. Трение, благодаря деформации тонких поверхностных слоев, образует гидридофильную зону на стальной или чугунной поверхности детали, которая своеобразно впитывает водород. В результате трения диффундирующий водород концентрируется на некоторой глубине от поверхности трения, где располагается максимум температуры при трении. Глубина концентрации водорода зависит от режимов трения и участвующих в нем материалов. Чем тяжелее режим трения, тем глубже находится максимум температуры. Все указанные выше процессы отличают водородное изнашивание от водородной хрупкости металлов. [37]
Данная технология включает комбинации физических и механических методов ремонта. Очень часто микротрещины, раковины и свищи возникают на сварных швах газопроводов. Наиболее вероятные источники дефектов сварных швов - трещины под валиком. Они образуются при быстром охлаждении зоны термического влияния ( ЗТВ) шва и возникновении в этой зоне больших растягивающих напряжений, а также при существовании источника одноатомного водорода. Одновременное воздействие на сварной шов диффундирующего водорода и высоких растягивающих напряжений вызывает разрушение неотпущенного мартенсита, присутствие которого в ЗТВ значительно снижает целостность шва. Для снижения возможности образования под валиком шва трещин необходимо регулировать процесс охлаждения места сварки, а также использовать низководородные электроды. [38]
Он наблюдал большую скорость - коррозии и большее наводороживание в химически чистой соляной кислоте ( 90 г / л, 50 С), чем в технически чистой НС1, что - объяснил загрязнением технической кислоты мышьяком. Так же действовала коллоидная сера, вводившаяся в кислоту в виде раствора серы в сероуглероде. Введение коллоидных S и Р в азотную кислоту не вызывает диффузии водорода в сталь. Однако введение Na2SO3 или N328263 ( 0 2 - 50 ммоль / л) в растворы H2SO4, HiCl и HNO3 приводит к резкому увеличению наводороживания. SbCb ( 1 ммоль / л) при травлении в НС1 увеличивает скорость растворения стали в 4 раза, при травлении в H2SOi - в 1 6 раза. Поток диффундирующего водорода через сталь в обоих случаях снижается в 2 раза. Стимулирующее дей-ствие H2S при коррозии проявляется только в кислых средах, с повышением рН оно уменьшается. [39]
Упомянутые выше исследователи пока не распространяют свои теории водородной хрупкости на условия переменных нагрузок. Это, вероятно, связано с тем, что чисто водородная хрупкость при динамической нагрузке до сих пор почти не обнаруживалась; в то же время процессы, происходящие в структуре металла при переменной нагрузке, ускоряют обратную диффузию водорода. Повреждение материала при этом могло бы быть вызвано только молекулярным водородом, скопившимся в более крупных полостях, так как, будучи в молекулярном состоянии, водород не может использовать старые пути диффузии и при резком выделении способен нарушить структуру материала. По-иному протекает упрочнение и ослабление кристаллита при знакопеременной нагрузке. Возникающие пластические деформации в кристаллитах появляются значительно ниже предела прочности при переменной нагрузке. Если принять ( по Баштиену), что проникший в материал водород находится в виде протона, можно сделать близкое к истине заключение, что водород может вызвать такие же повреждения ( сопутствие при смещениях, блокирование смещений), как при медленно протекающих пластических деформациях. Так как количество водорода, способного диффундировать, зависит не только от времени пребывания в ванне, но и от состава электролита, его температуры и плотности тока, то не представляется возможным сделать общие указания относительно критического времени выдержки, после которого начинается вредное действие диффундирующего водорода. Для гальванического процесса осаждения крайние значения выхода по току, получаемые в обычных условиях работы ванны, могут служить исходными значениями выделяющегося водорода. При этом в процессе выделения водорода на катоде важную роль играют определенные химические соединения в электролите. [40]