THÚS > Nijs

Wêrom brekke stielen mei hege koalstofynhâld maklik? Diel 1

2022-06-24

Bars mei hege koalstof ynhâld hawwe brutsen in protte kearen, lykas shafts makke fan 45 # stiel, dat sil brekke nei in koarte tiid fan gebrûk. It nimmen fan samples fan 'e brutsen dielen en it útfieren fan metallografyske analyze, is it faaks ûnmooglik om de oarsaak te finen, sels as it fierste is om guon redenen te finen, it is net de eigentlike reden.

Om foar hegere sterkte te soargjen moat der ek koalstof oan it stiel tafoege wurde, wêrmei't izerkarbiden delslaan. Ut in elektrogemyske eachpunt fungearret izer carbid as in kathode, versnelt de anodyske ûntbining reaksje om it substraat. De ferheging fan 'e folumefraksje fan izerkarbiden binnen de mikrostruktuer wurdt ek taskreaun oan' e lege wetterstofoverspanningseigenskippen fan 'e karbiden.
It oerflak fan it stiel is maklik te generearjen en wetterstof op te nimmen. As de wetterstofatomen yn it stiel ynfiltrearje, kin it folumefraksje fan wetterstof tanimme, en úteinlik wurdt it ferset tsjin wetterstofbrokkeling fan it materiaal signifikant fermindere.
De signifikante fermindering fan korrosjebestriding en wetterstofbrokkelingsbestriding fan heechweardige stielen skeat net allinich de eigenskippen fan it stiel, mar beheint ek de tapassing fan it stiel sterk.
Bygelyks, as auto-stiel wurdt bleatsteld oan ferskate korrosive omjouwings lykas chloride, ûnder de aksje fan stress, sil it ferskynsel fan stress-korrosje-kraken (SCC) dat kin foarkomme in serieuze bedriging foarmje foar de feiligens fan it autolichaam.
Hoe heger de koalstofynhâld, hoe leger de wetterstofdiffusjonskoëffisjint en hoe heger de wetterstofoplosberens. Gelearre Chan hat ienris foarsteld dat ferskate roosterdefekten lykas delslach (as trapplakken foar wetterstofatomen), potinsjeel en poarjes evenredich binne mei de koalstofynhâld. De tanimming fan koalstofynhâld sil wetterstofdiffusion remme, sadat de wetterstofdiffusjonskoëffisjint ek leech is.
Sûnt de koalstof ynhâld is evenredich mei de wetterstofoplosberheid, hoe grutter de folume fraksje fan karbiden as wetterstof atoom trapen, hoe lytser de wetterstof diffusion koeffizient binnen it stiel, hoe grutter de wetterstof oplosberens, en de wetterstof oplosberens befettet ek ynformaasje oer diffusible wetterstof, sa Hydrogen embrittlement gefoelichheid is de heechste. Mei de tanimming fan koalstofynhâld nimt de diffusionskoëffisjint fan wetterstofatomen ôf en nimt de wetterstofkonsintraasje fan it oerflak ta, wat feroarsake wurdt troch de ôfname fan wetterstofoverspanning op it stielen oerflak.