Proč se oceli s vysokým obsahem uhlíku snadno lámou? Část 2
2022-06-28
Podle výsledků elektrochemického testu prostupu vodíku platí, že čím větší je obsah uhlíku a objemový podíl karbidů ve vzorku, tím menší je difúzní koeficient atomů vodíku a tím větší je rozpustnost. S rostoucím obsahem uhlíku klesá i odolnost proti vodíkovému křehnutí.
Zkoušky tahu při nízké rychlosti deformace potvrdily, že čím vyšší je obsah uhlíku, tím nižší je odolnost proti praskání korozí pod napětím. Úměrně k objemovému podílu karbidů, jak se reakce redukce vodíku a množství vodíku vstřikovaného do vzorku zvyšuje, dojde k anodické rozpouštěcí reakci a také se urychlí tvorba kluzné zóny.
Když se obsah uhlíku zvýší, karbidy se vysrážejí uvnitř oceli. Působením elektrochemické korozní reakce se zvýší možnost vodíkového zkřehnutí. Aby bylo zajištěno, že ocel má vynikající odolnost proti korozi a vodíkové křehkosti, jsou účinnými kontrolními metodami precipitace karbidu a kontrola objemového podílu.
Použití oceli v automobilových součástech podléhá určitým omezením, mimo jiné kvůli jejímu výraznému snížení odolnosti proti vodíkové křehkosti, která je způsobena korozí ve vodě. Ve skutečnosti tato náchylnost na vodíkovou křehkost úzce souvisí s obsahem uhlíku, se srážením karbidů železa (Fe2,4C/Fe3C) za podmínek nízkého přepětí vodíku.
Obecně platí, že pro lokalizovanou korozní reakci na povrchu způsobenou jevem korozního praskání pod napětím nebo jevem vodíkového křehnutí se zbytkové napětí odstraní tepelným zpracováním a zvýší se účinnost lapače vodíku. Není snadné vyvinout automobilovou ocel ultra vysoké pevnosti s vynikající odolností proti korozi a odolností proti vodíkové křehkosti.
S rostoucím obsahem uhlíku se zvyšuje rychlost redukce vodíku, zatímco rychlost difúze vodíku výrazně klesá. Klíčem k použití středně uhlíkové nebo vysoce uhlíkové oceli jako dílů nebo převodových hřídelí je efektivní řízení karbidových součástí v mikrostruktuře.