Mar 11, 2024 Pustite sporočilo

Zakaj višja kot je vsebnost ogljika, bolj krhko je jeklo?

Kot vemo, večja je vsebnost ogljika v jeklu, trše je. Ko jeklu dodamo ogljik, se izloči železov karbid. Ko se vsebnost ogljika poveča, se stopnja krčenja vodika poveča, medtem ko se stopnja difuzije vodika znatno zmanjša. Učinkovit nadzor karbidov v mikrostrukturi je ključnega pomena pri uporabi srednje ali visokoogljičnega jekla za komponente in gredi. Srednje in visokoogljična jekla se pogosto uporabljajo v številnih aplikacijah. Za inženirja predelave so palice z višjo vsebnostjo ogljika nagnjene k večkratnim razpokam.


Elektrokemični poskusi kažejo, da spojine Fe-C pospešijo reakcijo anodne raztapljanja okoli matrice. Volumski delež železovega karbida v mikrostrukturi poveča nizko vodikovo prekomerno odpornost karbidnega dupleksa. Površino jekla je enostavno izdelati in adsorbirati vodik. Atomi vodika prodrejo v jeklo in volumenski delež se lahko poveča. Končno se lahko bistveno zmanjša odpornost materiala na vodikovo krhkost. Znatno zmanjšanje korozijske odpornosti in vodikove krhkosti jekla visoke trdnosti ni le škodljivo za lastnosti jekla, ampak tudi močno omejuje uporabo jekla. Na primer, ko je avtomobilsko jeklo izpostavljeno različnim korozivnim okoljem, kot so kloridi, bi moralo pod pritiskom priti do razpok zaradi napetostne korozije (SCC), kar bo resno ogrozilo varnost karoserije avtomobila.

 

Ko se vsebnost ogljika poveča, se vodikov difuzijski koeficient zmanjša in poveča se topnost vodika. Napake, kot so oborine (mesta za lovljenje hidrofobnih atomov vodikovih atomov), potenciali in praznine, ki vsebujejo ogljik, so sorazmerne z vsebnostjo ogljika, kar poveča vsebnost ogljika, kar poveča vsebnost ogljika, ki zavira vodik. Ker je vsebnost ogljika sorazmerna s topnostjo vodika, večji kot je volumski delež, manjši je koeficient difuzije vodika 1045 jedro jekla in večja je topnost vodika. Topnost vodika vsebuje tudi informacije o difuzibilnem vodiku, zato je dovzetnost za vodikovo krhkost največja. Z večanjem vsebnosti ogljika se difuzijski koeficient vodika zmanjšuje, površinska koncentracija vodika pa se povečuje, kar povzročajo vodikove prenapetostne kapljice na površini jekla. Rezultati preskusa dinamične napetostne polarizacije kažejo, da višja kot je vsebnost ogljika v vzorcu, več ogljika je vključenih v reakcijo katodne redukcije (generacija vodika) in reakcijo anodne raztapljanja. Karbid se uporablja kot katoda s povečanim volumskim deležem v primerjavi s periferno matriko z nizko vodikovo prenapetostjo.


Rezultati elektrokemičnega preskusa penetracije vodika kažejo, da večja kot je vsebnost ogljika in volumski delež karbida v vzorčni palici, manjši je koeficient difuzije vodika in večja je topnost. Ko se vsebnost ogljika poveča, se zmanjša odpornost proti vodikovi krhkosti. Natezni preskusi s počasnimi deformacijami potrjujejo, da višja kot je vsebnost ogljika, nižja je odpornost proti razpokanju zaradi napetostne korozije. Ko se reakcija redukcije vodika in količina vodika, vbrizganega v vzorec, povečata, pride do anodne reakcije raztapljanja, ki pospeši nastanek cone zdrsa. Ko se vsebnost ogljika poveča, se karbidi obarjajo v jeklu. Pod vplivom elektrokemičnih korozijskih reakcij se poveča možnost vodikove krhkosti. Nadzor padavin in volumskega deleža karbidov je učinkovita metoda za zagotavljanje odpornosti jeklenih palic proti koroziji in odpornosti proti vodikovi krhkosti.


Srednje ogljikovo jeklo 1045 je omejeno pri uporabi za avtomobilske dele zaradi zmanjšanja energije vodikove krhkosti, ki nastane zaradi korozije v vodnih raztopinah. Pravzaprav je ta občutljivost na vodikovo krhkost tesno povezana z vsebnostjo ogljika in železov karbid (Fe2,4C/Fe3C) se obarja v pogojih nizke vodikove prenapetosti. Lokalne površinske korozijske reakcije, ki jih povzroči napetostno korozijsko razpokanje ali vodikova krhkost, je mogoče odstraniti s toplotno obdelavo.

carbon steel pipe

Pošlji povpraševanje

whatsapp

Telefon

E-pošta

Povpraševanje