Page 49 - Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії

49
матриці (рис. 1.12)з формуванням мережі мікродефектів [100]. Це сприяє

міжзеренному розтріскуванню та незворотному зниженню міцності та

пластичності експлуатованого металу.

а б
Рисунок 1.12 – Схема реалізації процесу водневого окрихчення [100]

Водень може також взаємодіяти з вуглецем у сталі з утворенням метану:

Fe 3C = 3Fe + C; C + 2H 2 = CH 4 [93]. За атмосферного тиску такий розпад

цементиту в нелегованих сталях стає можливим за температур понад 350°С. В

легованих сталях зневуглечення розпочинається за значно вищих температур

о
(понад 450-600 С). Тиск метану,що накопичується у порожнинах, зростає зі
збільшенням парціального тиску водню у середовищі та зменшується з

підвищенням його температури [101]. Таке зневуглечення металу суттєво знижує

його ударну в’язкість (у 15–20 разів).

Внаслідок наводнювання сталей їх опір зсуву зростав, що

супроводжувалось підвищенням їх границь міцності σ B та плинності σ 0,2 [102].

Однак зі збільшенням їх міцності зростала чутливість до негативного впливу

водню. Наприклад, підвищення вмісту дифузійно рухливого водню в сталі AISI

4135 суттєво знизило її характеристики міцності [103], що пояснили

пасткуванням водню на дислокаціях, межах зерен, карбідах або неметалевих

включеннях. Причому пластичність сталей зменшувалася зі збільшенням вмісту

водню в них незалежно від рівня міцності (рис. 1.13) [101]. Важливо, що чим

вища міцність сталі, тим за меншого вмісту водню відбувалося зниження її

відносного видовження за кімнатної температури.