Miks suure süsinikusisaldusega terased kergesti purunevad? 2. osa

2022-06-28

Dünaamilise pinge polarisatsioonikatse tulemuste põhjal võib öelda, et mida suurem on proovi süsinikusisaldus, seda suurem on katoodredutseerimisreaktsioon (vesiniku tekkereaktsioon) ja anoodne lahustumisreaktsioon happelises keskkonnas. Võrreldes ümbritseva madala vesiniku ülepingega maatriksiga, toimib karbiid suurema mahuosaga katoodina.

Elektrokeemilise vesiniku läbitungimiskatse tulemuste kohaselt, mida suurem on süsinikusisaldus ja karbiidide mahuosa proovis, seda väiksem on vesinikuaatomite difusioonikoefitsient ja seda suurem on lahustuvus. Süsinikusisalduse suurenedes väheneb ka vastupidavus vesiniku rabedusele.

Aeglase deformatsioonikiirusega tõmbekatse kinnitas, et mida suurem on süsinikusisaldus, seda väiksem on pingekorrosiooni pragunemiskindlus. Proportsionaalselt karbiidide mahuosaga, kui vesiniku redutseerimisreaktsioon ja proovi sisestatud vesiniku hulk suurenevad, toimub anoodne lahustumisreaktsioon ning kiireneb ka libisemistsooni teke.


Kui süsinikusisaldus suureneb, sadestuvad terase sees karbiidid. Elektrokeemilise korrosioonireaktsiooni toimel suureneb vesiniku rabestumise võimalus. Terase suurepärase korrosioonikindluse ja vesiniku rabeduskindluse tagamiseks on karbiidisademete ja mahuosa kontroll tõhusad kontrollimeetodid.

Terase kasutamine autoosades on teatud piirangutega, mis on tingitud ka selle vastupidavuse olulisest vähenemisest vesiniku rabedusele, mis on põhjustatud veepõhisest korrosioonist. Tegelikult on see vesiniku hapruse tundlikkus tihedalt seotud süsinikusisaldusega, kuna raudkarbiidide (Fe2.4C/Fe3C) sadenemine toimub madala vesiniku ülepinge tingimustes.

Üldiselt eemaldatakse pingekorrosioonipragunemise või vesiniku rabestumise nähtusest põhjustatud pinna lokaliseeritud korrosioonireaktsiooni korral jääkpinge kuumtöötlemisega ja vesiniku püüduri efektiivsus suureneb. Ei ole lihtne välja töötada ülitugevat autoterast, millel on suurepärane korrosioonikindlus ja vastupidavus vesiniku haprusele.

Süsinikusisalduse suurenedes suureneb vesiniku redutseerimiskiirus, samal ajal kui vesiniku difusioonikiirus väheneb oluliselt. Keskmise või kõrge süsinikusisaldusega terase osade või ülekandevõllidena kasutamise võti on mikrostruktuuri karbiidikomponentide tõhus juhtimine.