б) В процессе деформации металла, под действием пластического течения и неоднородного поля напряжений.
Первый механизм характеризуется тем, что при повышении скорости деформации и понижении температуры хрупкость вызванная водородом не изменяется или повышается. При действии второго механизма наибольшая хрупкость возникает при малых скоростях деформации. С увеличением скорости деформации хрупкость уменьшается.
Большое влияние на водородную хрупкости оказывает структура материала. Наибольшее охрупчивание наблюдается в закаленной стали с чисто мартенситной структурой высокой твердости. Вообще же склонность сталей к хрупкому излому особенно высока, когда по структуре они соответствуют расширенной, по возможности непрерывной, ферритной области. Принципиально по иному ведут себя аустенитные стали. Несмотря на большую растворимость водорода они не подвержены водородной хрупкости. Это можно объяснить малой скоростью диффузии, иными условиями деформирования металла с г.ц.к. решеткой, которая вообще не так легко может быть приведена к состоянию хрупкого излома, и изотропным залеганием атомов Н в центре кубов. Для борьбы с этим явлением используют то обстоятельство, что Н улетучивается при длительном вылеживании, а ещё быстрее при нагреве стали до 100-200 ºС.
Повышенное содержание Н в легированных сталях увеличивает их склонность к зональной и дендритной ликвации, а это обычно снижает антикоррозионные свойства. Увеличение содержания Н снижает магнитную проницаемость, повышает электросопротивление, вызывает размытие рентгеновских интерференционных линий.
Водород как причина пороков стали.
1) Пузыри – округлые полости или каналы в литом металле (поле деформации имеют вид черточек). Водород собирается по давлением в молекулярном виде в рыхлотах или местах, из которых не может выйти наружу; вследствие чего чего образуются пузыри. Часто пузыри образуются лишь при подогреве, особенно при больших сечениях деталей, когда давление при комнатной температуре не достаточно для вспучивания. Для предупреждения образования пузырей:
- рафинирование (раскисление) стали
- продувка
- защита поверхности расплава
- уменьшение содержания Н достигается введением свежепрокаленной извести в расплав
- оптимальные режимы и методы литья
2) Флокены – тонкие разрывы металла. В поперечном сечении выглядят как тонкие интеркристаллические разветвления (зигзагообразные), трещины размером от 1 до 30 мм. Находятся в средней части слитков или поковок. Иногда встречаются в литом металле (например в высоколегированных сталях перлитно-мартенситного или мартенситного класса). В изломе это матово-глянцевые участки, имеющие металлический блеск, округлой или эллиптической формы. Их поверхность отличается от поверхности основного излома, он матовый мелкозернистый. А поверхность флокенов более крупнокристаллическая. Образуются флокены при охлаждении с температур 200 и ниже.
Причины возникновения: Водород при высоких температурах находиться в аустените, а при охлаждении выделяется из него (при γ→α). При этом он переходит в газообразное состояние
Считается границей флокеночувствительности в тали содержание Н не менее 2см3/100г.Ме.
Основные способы предотвращения образования флокенов:
(удаление водорода)
Устранение флокенов возможно лишь в ходе последующей пластической деформации на меньшие размеры.
Склонность к флокенообразованию снижается с:
Выявляют флокены на макрошлифах в изломах и ультразвуковым контролем.
По внешнему виду флокенам аналогичны ликвационные трещины, разрушения по границам зерен, разрушение по раковинам. Но флокены отличаются от них тем, что имеют зигзагообразную конфигурацию и имеют вытянутости в направлении деформации.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.