Hvorfor går stål med højt kulstofindhold let i stykker? Del 2

2022-06-28

Ud fra resultaterne af den dynamiske spændingspolarisationstest, jo højere kulstofindholdet i prøven er, desto mere tilbøjelig til katodisk reduktionsreaktion (brintgenereringsreaktion) og anodisk opløsningsreaktion i surt miljø. Sammenlignet med den omgivende matrix med lav brintoverspænding fungerer karbiden som en katode med en øget volumenfraktion.

Ifølge resultaterne af den elektrokemiske hydrogenpermeationstest, jo større kulstofindhold og volumenfraktion af carbider i prøven, jo mindre er diffusionskoefficienten for brintatomer og jo større er opløseligheden. Når kulstofindholdet stiger, falder modstanden mod brintskørhed også.

Træktest med langsom spændingshastighed bekræftede, at jo højere kulstofindhold, desto lavere er modstanden mod spændingskorrosion. Proportionalt med volumenfraktionen af ​​carbider, efterhånden som hydrogenreduktionsreaktionen og mængden af ​​brint injiceret i prøven stiger, vil den anodiske opløsningsreaktion forekomme, og dannelsen af ​​slipzonen vil også blive accelereret.


Når kulstofindholdet stiger, vil der udfældes karbider inde i stålet. Under virkningen af ​​elektrokemisk korrosionsreaktion vil muligheden for brintskørhed øges. For at sikre, at stålet har fremragende korrosionsbestandighed og brintskørhedsbestandighed, er karbidudfældning og volumenfraktionskontrol effektive kontrolmetoder.

Anvendelsen af ​​stål i autodele er underlagt nogle begrænsninger, også på grund af dets betydelige fald i modstanden mod brintskørhed, som er forårsaget af vandig korrosion. Faktisk er denne brintskørhedsfølsomhed tæt forbundet med kulstofindholdet med udfældning af jerncarbider (Fe2.4C/Fe3C) under forhold med lav brintoverspænding.

Generelt, for den lokaliserede korrosionsreaktion på overfladen forårsaget af spændingskorrosionsrevnefænomen eller brintskørhedsfænomen, fjernes den resterende spænding ved varmebehandling, og hydrogenfældens effektivitet øges. Det er ikke let at udvikle ultra-højstyrke bilstål med både fremragende korrosionsbestandighed og brintskørhedsbestandighed.

Efterhånden som kulstofindholdet stiger, øges hydrogenreduktionshastigheden, mens hydrogendiffusionshastigheden falder betydeligt. Nøglen til at bruge medium eller højt kulstofstål som dele eller transmissionsaksler er at kontrollere karbidkomponenterne i mikrostrukturen effektivt.