Zergatik apurtzen dira erraz karbono eduki handia duten altzairuak? 1. zatia

2022-06-24

Karbono-eduki handia duten barrak askotan hautsi dira, hala nola, 45# altzairuz egindako ardatzak, denbora laburrean erabili ondoren apurtuko direnak. Hausturako piezen laginak hartu eta analisi metalografikoak eginez, askotan ezinezkoa da kausa aurkitzea, nahiz eta arrazoi batzuk aurkitzea urruna izan, ez da benetako arrazoia.

Erresistentzia handiagoa bermatzeko, karbonoa ere gehitu behar zaio altzairuari, eta horrekin burdin karburoak hauspeatzen dira. Ikuspegi elektrokimikotik, burdin karburoak katodo gisa jokatzen du, substratuaren inguruan disoluzio anodikoaren erreakzioa azkartuz. Mikroegituraren barruan burdin karburoen bolumen-frakzioaren igoera karburoen hidrogenoaren gaintentsio baxuko propietateei ere egozten zaie.
Altzairuaren gainazala hidrogenoa sortzeko eta xurgatzeko erraza da. Hidrogeno-atomoak altzairuan infiltratzen direnean, hidrogenoaren bolumen-frakzioa handitu egin daiteke eta, azkenik, materialaren hidrogenoaren hauskortasunarekiko erresistentzia nabarmen murrizten da.
Erresistentzia handiko altzairuen korrosioarekiko erresistentzia eta hidrogenoaren hauskortasunarekiko erresistentzia nabarmen murrizteak altzairuaren propietateei kalte egiten ez ezik, altzairuaren aplikazioa ere asko mugatzen du.
Esate baterako, automobilaren altzairua hainbat ingurune korrosiboetara jasaten denean, hala nola kloruroa, estresaren eraginez, gerta daitekeen estresaren korrosioaren pitzaduraren (SCC) fenomenoak mehatxu larria izango du autoaren karrozeriaren segurtasunerako.
Zenbat eta karbono-eduki handiagoa izan, orduan eta txikiagoa da hidrogenoaren difusio-koefizientea eta hidrogenoaren disolbagarritasun handiagoa. Chan jakintsuak behin proposatu zuen sarearen hainbat akats, hala nola prezipitatuak (hidrogeno atomoen tranpa gune gisa), potentziala eta poroak karbono edukiarekiko proportzionalak direla. Karbonoaren edukia handitzeak hidrogenoaren difusioa galaraziko du, beraz, hidrogenoaren difusio-koefizientea ere baxua da.
Karbono-edukia hidrogenoaren disolbagarritasunarekiko proportzionala denez, hidrogeno atomoen tranpa gisa karburoen bolumen-frakzioa zenbat eta handiagoa izan, orduan eta txikiagoa izango da hidrogenoaren difusio-koefizientea altzairuaren barruan, orduan eta handiagoa da hidrogenoaren disolbagarritasuna, eta hidrogenoaren disolbagarritasunak hidrogeno hedagarriari buruzko informazioa ere badu. beraz, hidrogenoaren hauskortasunaren suszeptibilitate handiena da. Karbono-edukia handitzearekin batera, hidrogeno-atomoen difusio-koefizientea gutxitzen da eta gainazaleko hidrogeno-kontzentrazioa handitzen da, altzairuaren gainazalean hidrogenoaren gaintentsioa gutxitzeak eragiten duena.