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Perchè l'acciai cù un altu cuntenutu di carbone si rompe facilmente? Parte 1

2022-06-24

Bars cun altu cuntenutu di carbonu sò rottu parechje volte, cum'è l'arbureti fatti di azzaru 45 #, chì romperanu dopu à pocu tempu di usu. Pigliendu campioni da e parti fratturate è cunducendu analisi metalografiche, hè spessu impussibile di truvà a causa, ancu s'ellu hè luntanu per truvà qualchi ragiuni, ùn hè micca u mutivu propiu.

Per assicurà a forza più altu, u carbone deve ancu esse aghjuntu à l'azzaru, cù quale precipitate i carburi di ferru. Da un puntu di vista elettrochimicu, u carburu di ferru agisce cum'è un catodu, accelerà a reazione di dissoluzione anodica intornu à u sustrato. L'aumentu di a frazione di u voluminu di i carburi di ferru in a microstruttura hè ancu attribuita à e proprietà di a bassa tensione di l'idrogenu di i carburi.
A superficia di l'azzaru hè faciule per generà è assorbe l'idrogenu. Quandu l'atomi di l'idrogenu s'infiltranu in l'acciaio, a frazzioni di voluminu di l'idrogenu pò aumentà, è infine a resistenza à a fragilità di l'idrogenu di u materiale hè significativamente ridutta.
A riduzzione significativa di a resistenza à a corrosione è a resistenza à a fragilità di l'idrogenu di l'acciai d'alta resistenza ùn solu dannisce e proprietà di l'azzaru, ma ancu limita assai l'applicazione di l'azzaru.
Per esempiu, quandu l'azzaru di l'automobile hè espostu à diversi ambienti corrosivi cum'è u cloruru, sottu à l'azzione di u stress, u fenomenu di cracking di corrusione di stress (SCC) chì pò esse presentanu una seria minaccia per a sicurità di a carrozzeria di a vittura.
U più altu u cuntenutu di carbonu, u più bassu u coefficient di diffusione di l'idrogenu è più altu hè a solubilità di l'idrogenu. Scholar Chan hà prupostu una volta chì diversi difetti di lattice cum'è precipitati (cum'è siti di trappula per l'atomi di l'idrogenu), u putenziale è i pori sò proporzionali à u cuntenutu di carbone. L'aumentu di u cuntenutu di carbone impedisce a diffusione di l'idrogenu, cusì u coefficient di diffusione di l'idrogenu hè ancu bassu.
Siccomu u cuntenutu di carbonu hè proporzionale à a solubilità di l'idrogenu, più grande hè a frazione di volumi di carburi cum'è trappule di l'atomi di l'idrogenu, u più chjucu u coefficient di diffusione di l'idrogenu in l'acciaio, più grande hè a solubilità di l'idrogenu, è a solubilità di l'idrogenu cuntene ancu infurmazioni nantu à l'idrogenu diffusible. dunque a suscettibilità di fragilità di l'idrogenu hè a più alta. Cù l'aumentu di u cuntenutu di carbone, u coefficient di diffusione di l'atomi di l'idrogenu diminuisce è a cuncintrazione di l'idrogenu di a superficia aumenta, chì hè causata da a diminuzione di l'overvoltage di l'idrogenu nantu à a superficia di l'acciaio.