لماذا ينكسر الفولاذ الذي يحتوي على نسبة عالية من الكربون بسهولة؟ الجزء 2
2022-06-28
وفقا لنتائج اختبار تخلل الهيدروجين الكهروكيميائي، كلما زاد محتوى الكربون ونسبة حجم الكربيدات في العينة، قل معامل انتشار ذرات الهيدروجين وزادت قابلية الذوبان. ومع زيادة محتوى الكربون، تقل أيضًا مقاومة التقصف الهيدروجيني.
أكد اختبار الشد البطيء لمعدل الإجهاد أنه كلما زاد محتوى الكربون، انخفضت مقاومة التكسير للتآكل الإجهادي. بما يتناسب مع الجزء الحجمي للكربيدات، مع زيادة تفاعل اختزال الهيدروجين وكمية الهيدروجين المحقون في العينة، سيحدث تفاعل الذوبان الأنودي، كما سيتم تسريع تكوين منطقة الانزلاق.
عندما يزيد محتوى الكربون، سوف تترسب الكربيدات داخل الفولاذ. تحت تأثير تفاعل التآكل الكهروكيميائي، ستزداد احتمالية التقصف الهيدروجيني. من أجل ضمان أن الفولاذ يتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل ومقاومة التقصف بالهيدروجين، يعد التحكم في ترسيب الكربيد وجزء الحجم من طرق التحكم الفعالة.
يخضع استخدام الفولاذ في قطع غيار السيارات لبعض القيود، وذلك أيضًا بسبب الانخفاض الكبير في مقاومته للتقصف الهيدروجيني، والذي يحدث بسبب التآكل المائي. في الواقع، ترتبط قابلية التقصف الهيدروجيني ارتباطًا وثيقًا بمحتوى الكربون، مع ترسيب كربيدات الحديد (Fe2.4C/Fe3C) في ظل ظروف الجهد الزائد المنخفض للهيدروجين.
بشكل عام، بالنسبة لتفاعل التآكل الموضعي على السطح الناتج عن ظاهرة تكسير التآكل الإجهادي أو ظاهرة تقصف الهيدروجين، تتم إزالة الإجهاد المتبقي عن طريق المعالجة الحرارية وزيادة كفاءة مصيدة الهيدروجين. ليس من السهل تطوير فولاذ سيارات فائق القوة يتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل ومقاومة التقصف بالهيدروجين.
ومع زيادة محتوى الكربون، يزداد معدل اختزال الهيدروجين، بينما ينخفض معدل انتشار الهيدروجين بشكل ملحوظ. إن مفتاح استخدام الفولاذ متوسط الكربون أو الفولاذ عالي الكربون كأجزاء أو أعمدة نقل هو التحكم الفعال في مكونات الكربيد في البنية المجهرية.