Наоборот, отжиг, приводящий к обратному изменению энергетического состояния системы, способствует развитию диффузионного процесса и понижает окклюзионную способность. Этот процесс имеет особое практическое значение, так как с ним связаны непосредственное влияние водорода на свойства стали и основные методы борьбы с дефектами, вызванными присутствием водорода.
В реальных металлических кристаллах всегда присутствуют посторонние атомы. Структурная неоднородность, различные макро- и микропустоты, неравномерность в распределении напряжений, дислокации, вакансии и другие дефекты кристаллической решетки - все эти особенности обычно в той или иной степени свойственны любому реальному металлическому кристаллу. Протон водорода обладает метастабильностью и высокой проникающей способностью, позволяющей ему присутствовать в любых микрообъемах металла, в том числе в электронных оболочках металлических атомов. Поэтому в распределении водорода в неоднородном (в широком смысле слова) объеме металла также наблюдается неравномерность.
Неоднократными опытами было показано, что если водород диффундирует через стенку металлического цилиндра во внутреннюю герметизированную полость, то количество водорода, образовавшегося внутри цилиндра в результате рекомбинации протонов на внутренней поверхности металла, оказывается достаточным для создания давлений в несколько сот атмосфер. В условиях электролитического наводороживания, а также при охлаждении металла, наводороженного при высоких температурах, близких или превышающих температуру плавления металла, такими герметизированными полостями, выполняющими роль коллекторов водорода, могут быть раковины и поры. Они обусловливают неравномерное распределение водорода в макрообъемах литого металла.
Неравномерное распределение водорода в центре и по периферии зерна и в межзеренном веществе было показано в работах Тальбота и Лакомского. Этот вид неравномерности в распределении водорода объясняется в первую очередь неоднородностью химического состава зерна и межзеренного вещества и в этих случаях концентрация протонов водорода может быть как выше, так и ниже, чем в решетке основного металла, это зависит от того, какие именно дополнительные элементы присутствуют и в каком состоянии.
Широко распространено мнение, что водород, внедренный электролитически или выделившийся из решетки металла вследствие уменьшения растворимости, мигрирует к имеющимся в металле микропорам и микротрещинам и локализуется в них в виде газообразного молекулярного водорода. В работе Вуда была сделана попытка обнаружения этого молекулярного водорода, неспособного к диффузии из металла при комнатной температуре кольцевые образцы углеродистой стали наводороживались электролитически и затем подвергались испытанию на раздавливание до излома в специальном высоковакуумном приборе, изображенном на рис. 79. Процесс раздавливания длился около 4 мин.
В проведенной серии экспериментов с: образцами, насыщенными водородом или
Рис. 79. Прибор для испытания образцов на раздавливание:
1 - образец; 2 - микрометрический винт дейтерием, не было зафиксировано повышение давления в системе при раздавливании образцов и полученные результаты позволили Вуду сделать вывод, что электролитически введенные водород или дейтерий не обнаруживаются во внутренних трещинах и что, следовательно, микротрещины не могут рассматриваться как ловушки-коллекторы газообразного молекулярного водорода.
В этой связи уместно отметить, что далеко не все замкнутые дефекты структуры могут служить ловушками-коллекторами, проникнув в, которые протоны водорода рекомбинируют и молизуются.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.