Вплив водню на експлуатаційні властивості сталі, Блог про контроль якості металу
Водень, присутній у сталі впливає на її експлуатаційні властивості та призводить до специфічних металургійних дефектів металу – утворення флокінів та водневого крихтіння сталі.
Під водневим охрупчиванием мають на увазі зниження пластичних властивостей металу, яке спостерігається в певних умовах у присутності водню в сталі. При певному вмісті водню відзначається зникнення межі плинності, а у високоміцних сталей та зниження межі міцності.
Негативний вплив водню проявляється при його вмісті понад 1 – 2 см 3 /100г і з подальшим підвищенням концентрації пластичність та опір металу руйнуванню пропорційно знижуються при 5 – 10 см 3 /г пластичність металу мінімальна. Зі зростанням концентрації водню змінюється характер руйнування зразка – від в'язкого до типово тендітного (руйнування сколом).
Водневе крихтіння спостерігається тільки в температурному інтервалі від мінус 374 К до плюс 374 К і зменшується з підвищенням швидкості деформації.
Для оцінки схильності сталі до водневої крихкості широко застосовуються механічні випробування на одновісне розтягування, на в'язкість ударну, на в'язкість руйнування, на втомну міцність та інші.
Флокени є внутрішніми дефектами сталі, що виявляються в зламі у вигляді плям округлої форми. На поверхні мікрошліфа, вирізаного перпендикулярно до площин плям, флокени мають вигляд тріщин, товщина яких вимірюється сотими і навіть тисячними частками міліметра.
Виникнення флокенів пояснюється наявністю внутрішніх напруг, пов'язаних з деформацією та охолодженням металу та напруг, створюваних присутнім у металі воднем. Для утворення флокінів необхідні обидві умови:за відсутності будь-якого їх флокени в сталі не утворюються.