Page 29 - Стасишин Дисертація
P. 29
29
зменшує їх міцність, корозійну стійкість та може змінювати геометричні розміри
відповідних вузлів [32].
Найбільш сучасною концепцією фізико-механічних процесів статичного
зношення матеріалу та механізмом збільшення його крихкості під впливом водню є
збільшення концентрації водню у ньому. Це призводить до утворення надвисоких
тисків у кристалічній ґратці та послаблення взаємозв’язків між зернами. Тому
відбувається уповільнене руйнування за механізмом критичної крихкості металів у
водневому середовищі з перетворенням атомарного водню у молекулярний під дією
критичної концентрації водню та збільшення механічних напружень.
Появу «холодних» тріщин під час охолодження зварного шва з температури
500°С до 150°С у низьколегованих високоміцних сталях зумовлено розтягувальними
напруженнями, критичними концентраціями водню та наявністю у металі структури,
яка схильна до уповільненого руйнування. Під час виливання металу за наявності у
ньому водню в околі зварного шва локалізуються деформації за температури 250 –
100°С. Час утворення МТ при цьому різко скорочується [33].
Досі залишається нез’ясованим механізм, за допомогою якого вдається
підтримувати рівновагу між руйнуванням та зберіганням деталлю своєї цілісності.
Різкий стрибок на кривій деформації під дією енергії, утвореної від дії тиску водню
при досягненні критичної кількості, було виявлено Гарнером та ін. [34], котрі
займалися дослідженням займання повністю висушеного оксиду вуглецю з повітрям
або киснем, що при потужному підпалі сухого оксиду, він може з’єднуватися з
атомами кисню. Такий процес можна спостерігати при високих тисках вищих за 5
атм.
При дифузії водню в поверхневі шари металу, що містить тріщину,
відбувається критичне зростання цієї тріщини, тому що відбувається активна
адсорбція атомарного водню у вільну поверхню, пошкодження кристалічної ґратки
та локальна деформація (руйнування) в околі тріщини за рахунок досягнення
критичної концентрації водню. Такий процес є характерним для високоміцних
сплавів металів.
