Page 34 - Дисертаця Венгринюк
P. 34
34
пластичність, посилена воднем (HELP), відповідно до неї водневу деградацію
пояснюють підвищенням локальної рухливості дислокацій під впливом водню,
що спричиняє локалізацію пластичної деформації [43, 45, 59]. Друга –
декогезійний механізм, посилений воднем (HEDE), який пов’язує руйнування
зі зниженням міцності міжатомних зв’язків у зонах концентрації водню [37, 45,
59, 61]. Для сталей трубопроводів часто спостерігають комбіновану дію обох
механізмів.
Основними проявами водневого окрихчення є зниження пластичності
(зменшення відносних звуження та видовження), пришвидшення росту
втомних тріщин, зниження ударної в’язкості та тріщиностійкості; перехід від
в’язкого до крихкого механізму руйнування. Навіть незначна концентрація
водню може суттєво знижувати пластичність і тріщиностійкість сталей. Для
високоміцних трубопровідних сталей класів X70–X100 негативний вплив
водню проявляється особливо виражено через їх високу чутливість до
локалізації пластичної деформації та розвитку крихкого руйнування.
За випробувань гладких зразків на розтяг відзначають, що водень
несуттєво впливає на характеристики міцності (границі міцності та
плинності). Однак, він здебільшого однозначно впливає на характеристики
пластичності, відносне видовження та, особливо, відносне звуження,
знижуючи їх [61–67]. Зокрема, криві розтягу за випробувань у водні
відхиляються від кривої у повітрі лише після досягнення максимального
навантаження, на початку утворення шийки, де відбувається локалізація
напружень та починається ініціювання та поширення руйнування (рис. 1.2 [62,
67]). Така механічна поведінка узгоджується з роллю водню у зниженні енергії
когезії у металах [45].
Узагальнені дані щодо впливу водню на базові механічні властивості за
випробувань на розтяг для різних трубопровідних сталей та інших вуглецевих
сталей для посудин під тиском, випробуваних у газоподібному водні під
тиском від 5,5 до 10 МПа, наведені на рис. 1.3 [66]. Відмінності у
характеристиках міцності не перевищують 9…10% для границі міцності та
