Обратимая водородная хрупкость
Cтраница 2
Остановимся прежде всего на экспериментальных данных для сталей [351], так как для них получены более точные значения физических величин, входящих в уравнения, определяющие развитие обратимой водородной хрупкости. [16]
Обратимая водородная хрупкость наблюдается при испытаниях на разрыв в определенном интервале скоростей деформации, а также при достаточно длительном действии статической нагрузки. Последнее явление называют замедленным хрупким разрушением и понимают под ним зарождение и развитие в металле, находящемся под постоянным, либо мало изменяющимся по величине напряжением, меньшим предела текучести, трещин, ведущих в конечном итоге к разрушению образца или изделия. При испытаниях на разрыв основную роль в развитии обратимой водородной хрупкости играет транспортировка атомов водорода дислокациями. Замедленное хрупкое разрушение при больших напряжениях вызывается транспортировкой атомов водорода дислокациями, а при малых - восходящей диффузией. В таблице, помимо видов водородной хрупкости, указаны также характер развития разрушения ( обратимый или необратимый), а также влияние скорости деформации на интенсивность развития хрупкого разрушения. В этой схеме нет замедленного хрупкого разрушения как самостоятельного вида хрупкости, поскольку оно может быть вызвано различными причинами. [17]
Следует отметить, что приведенные в работе [305] значения D0 и Q характеризуют диффузию свободных атомов водорода. Чтобы исследовать диффузию водорода, связанного в ловушках, нужно работать с титановыми сплавами, в которых содержание водорода было бы порядка 10 - 7 % ( по массе) ( такого материала в настоящее время нет), или разработать методы исследования, которые позволили бы разделить диффузию связанного и свободного водорода. Детальное исследование диффузии водорода в металлах при низких температурах имеет принципиально важное значение для разработки теории обратимой водородной хрупкости. [18]
В тех случаях, когда в результате наводороживания в кон-струкционную сталь продиффундировало менее 8 слР / lQQ г металла, последующий, сравнительно низкотемпературный нагрев полностью восстанавливает механические свойства. Поэтому эта водородная хрупкость часто называется обратимой. С таким видом хрупкости высокопрочных сталей приходится сталкиваться при всех реально протекающих гальванических процессах. Обратимая водородная хрупкость не связана с давлением молекулярного водорода в порах. [19]
В рассматриваемых реакциях вследствие пирогидролиза хлористого титана происходит образование соляной кислоты, которая поддерживает в активном состоянии поверхность титана в местах разрушения окиснои пленки, способствует процессам локального растворения и насыщения металла водородом. Чем больше химическая гетерогенность металла, тем более интенсивно протекают процессы локального растворения и тем активнее происходит насыщение металла водородом. При этом следует иметь в виду, что склонность к водородной хрупкости при нагружении металла в области температур 250 - 500 С существенно отличается от хрупкости при 20 С. При температурах горячесолевого растрескивания выделения гидридов, по-видимому, не происходит из-за очень высокой растворимости водорода в металле, и сами гидриды не могут проявить хрупкость при данных температурах. Водородная хрупкость в этом интервале температур возможна лишь при сравнительно высоких концентрациях водорода как обратимая водородная хрупкость, связанная с повышенной концентрацией водорода на границах зерен. Эта концентрация способствует возникновению локального вязкого течения и соответственно охрупчиванию металла. [20]
 |
Распределение водорода в центральных сечениях ( а, б, в, г надрезанного образца сплава Ti 5 % AI после действия напряжений величиной 60 кГс / мм2 в течение 300 сут. [21] |
После этого образцы были разрезаны вдоль оси и на поверхности разреза вдоль линий, отстоящих на разном расстоянии от надреза ( рис. 164), было определено содержание водорода методом локального спектрального анализа. Приведенные данные свидетельствуют о направленной диффузии водорода в растянутые области металла и о ее важности в развитии обратимой водородной хрупкости. Шоршоровым с сотрудниками [361], которые показали, что водород должен диффундировать под влиянием напряжений в области с повышенной плотностью дислокаций. [22]
Текучесть деформируемых металлов ( сплавов) макроскопически проявляется в возникновении и распространении па поверхности полос Чернова - Людерса. Кристаллы пластически деформируются преим. Появление зуба текучести связано с закреплением дислокаций атомами примесей, диффундирующих к дислокациям. У сравнительно чистых металлов предел текучести зависит от величины зерна: а а0 - f - M - 2, где а, a i - характеристики металла; d - средний размер зерна. Исключения из этого правила связаны с проявлением деформационного старения, обратимой водородной хрупкости и др. специфическими явлениями охрупчивания. [23]
Исследования были проведены на сплаве Ti - 8А1 - 1Мо - IV в отожженном состоянии. В этих экспериментах было обнаружено, что уменьшение скорости деформации усиливает падение пластичности ( рис. 97) образцов с солевым покрытием, которые были подвергнуты действию напряжений при 425 С, в то время как пластичность контрольных образцов без покрытия после такой же выдержки осталась неизменной. Хрупкость образцов, в которых развивалась солевая коррозия, проявляется в тем более широком интервале температур, чем меньше скорость деформации. При достаточно большой скорости деформации снижения пластичности не наблюдается. Эти же закономерности характерны и для обратимой водородной хрупкости, о чем речь пойдет в гл. [25]
Страницы: 1 2