Page 110 - Стасишин Дисертація

110

температурах з газової фази. Таким чином підібравши відповідні концентрації

електроліту та густини струму на катоді можна отримати такий рівень

наводнювання, як і за температури у тисячі градусів і тисків у тисячі атмосфер.

Такий процес наводнювання відбувається за нормальних умов навколишнього

середовища. Проте потрібно враховувати, що це відбувається в електричному полі,

яке у свою чергу значно більше стимулює енергійну дифузію водню у кристалічну

ґратку металу.

Якщо у металі вже є молекулярний водень у мікропорожнечах, це не зупиняє

процес проникнення нових іонів водню в колектори. Зазвичай концентрація водню в

цих колекторах є доволі низькою. Проте якщо дифузія продовжує рости, то такий

процес призводить до насичення воднем колекторів та створення надвеликих тисків,

тому що утворені молекули водню не в змозі назад дифундувати у кристалічну

ґратку, так як розміри молекули водню більші на п’ять порядків від протону. Такий

ефект часто називають – ефектом насиченості пасток. В такому разі об’єм

розчиненого водню в кристалічній ґратці на кілька порядків менший, аніж загальний

об’єм водню у металі. Порядок величини об’єму визначається кількістю та об’ємом

мікропорожнеч, структурою кристалічної ґратки, наявністю та різним характером

напружень та низкою інших факторів, які детальніше буде розглянуто нижче.

Якщо розглядати розподіл водню на мікроскопічному рівні, то можна

побачити його нерівномірний розподіл. Також можна спостерігати нерівномірні

концентрації як в середині зерна металу, так і в міжзеренному просторі, що

зумовлено умовами виготовлення деталі (гартування, катання, відпуск тощо) та

характером розподілу субмікроскопічних дефектів. Ще один фактор, який визначає

нерівномірність розподілу розчиненого водню на мікрорівні, – це розподіл

напружень у металі. Цей фактор потрібно враховувати під час виготовлення деталей,

які працюватимуть у водневовмісному середовищі, адже при перерозподілі

напружень та за росту тріщини відбуватиметься інтенсифікація наводнювання.

Якщо брати субмікроскопічний рівень, то можна спостерігати нерівномірний
розподіл концентрацій водню. На такому рівні водень концентрується навколо