چرا فولادهای با محتوای کربن بالا به راحتی می شکنند؟ قسمت 2

2022-06-28

از نتایج آزمایش پلاریزاسیون ولتاژ دینامیکی، هر چه محتوای کربن نمونه بیشتر باشد، مستعد واکنش کاهش کاتدی (واکنش تولید هیدروژن) و واکنش انحلال آندی در محیط اسیدی است. در مقایسه با ماتریس اطراف با اضافه ولتاژ هیدروژن کم، کاربید به عنوان یک کاتد با کسر حجمی افزایش یافته عمل می کند.

با توجه به نتایج آزمایش نفوذ هیدروژن الکتروشیمیایی، هر چه محتوای کربن و کسر حجمی کاربیدها در نمونه بیشتر باشد، ضریب انتشار اتم‌های هیدروژن کمتر و حلالیت بیشتر می‌شود. با افزایش محتوای کربن، مقاومت در برابر شکنندگی هیدروژن نیز کاهش می یابد.

تست کششی نرخ کرنش آهسته تایید کرد که هرچه محتوای کربن بیشتر باشد، مقاومت در برابر خوردگی تنش کمتر است. متناسب با کسر حجمی کاربیدها، با افزایش واکنش کاهش هیدروژن و مقدار هیدروژن تزریق شده به نمونه، واکنش انحلال آندی رخ می دهد و تشکیل ناحیه لغزش نیز تسریع می یابد.


هنگامی که محتوای کربن افزایش می یابد، کاربیدها در داخل فولاد رسوب می کنند. تحت عمل واکنش خوردگی الکتروشیمیایی، احتمال شکنندگی هیدروژن افزایش می یابد. به منظور اطمینان از اینکه فولاد دارای مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر شکنندگی هیدروژن است، رسوب کاربید و کنترل کسر حجمی روش‌های کنترل موثری هستند.

استفاده از فولاد در قطعات خودرو با محدودیت هایی همراه است، همچنین به دلیل کاهش قابل توجه مقاومت آن در برابر شکنندگی هیدروژنی که ناشی از خوردگی آبی است. در واقع، این حساسیت به شکنندگی هیدروژنی با رسوب کاربیدهای آهن (Fe2.4C/Fe3C) در شرایط اضافه ولتاژ هیدروژن، ارتباط نزدیکی با محتوای کربن دارد.

به طور کلی، برای واکنش خوردگی موضعی بر روی سطح ناشی از پدیده ترک خوردگی ناشی از خوردگی تنشی یا پدیده شکنندگی هیدروژنی، تنش پسماند با عملیات حرارتی حذف شده و راندمان تله هیدروژنی افزایش می‌یابد. ساخت فولاد خودرویی با مقاومت فوق العاده بالا با مقاومت در برابر خوردگی عالی و مقاومت در برابر شکنندگی هیدروژن کار آسانی نیست.

با افزایش محتوای کربن، میزان کاهش هیدروژن افزایش می یابد، در حالی که سرعت انتشار هیدروژن به طور قابل توجهی کاهش می یابد. کلید استفاده از فولاد کربن متوسط ​​یا کربن بالا به عنوان قطعات یا شفت انتقال، کنترل موثر اجزای کاربید در ریزساختار است.