מדוע פלדות עם תכולת פחמן גבוהה נשברת בקלות? חלק 2

2022-06-28

מתוצאות בדיקת קיטוב המתח הדינמי, ככל שתכולת הפחמן של המדגם גבוהה יותר, כך נוטה יותר לתגובת הפחתה קתודית (תגובת ייצור מימן) ולתגובת פירוק אנודי בסביבה חומצית. בהשוואה למטריצה ​​שמסביב עם מתח יתר מימן נמוך, הקרביד פועל כקתודה עם שבר נפח מוגבר.

על פי תוצאות בדיקת חדירת המימן האלקטרוכימית, ככל שתכולת הפחמן ושבריר הנפח של הקרבידים בדגימה גדולים יותר, כך מקדם הדיפוזיה של אטומי המימן קטן יותר והמסיסות גדולה יותר. ככל שתכולת הפחמן עולה, ההתנגדות להתפרקות המימן פוחתת גם היא.

בדיקות מתיחה של קצב מתח איטי אישרו שככל שתכולת הפחמן גבוהה יותר, כך ההתנגדות לסדקים בפני קורוזיה נמוכה יותר. פרופורציונלי לשבריר הנפח של הקרבידים, ככל שתגובת הפחתת המימן וכמות המימן המוזרקת לדגימה תגדל, תתרחש תגובת הפירוק האנודי, וגם היווצרות אזור ההחלקה תואץ.


כאשר תכולת הפחמן גדלה, קרבידים יישרדו בתוך הפלדה. תחת הפעולה של תגובת קורוזיה אלקטרוכימית, האפשרות של התפרקות מימן תגדל. על מנת להבטיח שלפלדה יש ​​עמידות מצוינת בפני קורוזיה ועמידות להתפרקות מימן, הקרביד משקעים ובקרת שברי נפח הן שיטות בקרה יעילות.

היישום של פלדה בחלקי רכב כפוף למגבלות מסוימות, גם בשל הירידה המשמעותית שלה בעמידות בפני התפרקות מימן, הנגרמת מקורוזיה מימית. למעשה, רגישות זו להתפרקות מימן קשורה קשר הדוק לתכולת הפחמן, עם משקעים של קרבידי ברזל (Fe2.4C/Fe3C) בתנאי מתח יתר מימן נמוך.

בדרך כלל, עבור תגובת קורוזיה מקומית על פני השטח הנגרמת על ידי תופעת פיצוח קורוזיה במתח או תופעת שבירות מימן, הלחץ השיורי מוסר על ידי טיפול בחום ויעילות מלכודת המימן מוגברת. לא קל לפתח פלדת רכב בעלת חוזק גבוה במיוחד עם עמידות מצוינת בפני קורוזיה וגם עמידות להתפרקות מימן.

ככל שתכולת הפחמן עולה, קצב הפחתת המימן עולה, בעוד שקצב דיפוזיית המימן יורד באופן משמעותי. המפתח לשימוש בפלדת פחמן בינוני או פחמן גבוה כחלקים או פירי תמסורת הוא לשלוט ביעילות על רכיבי הקרביד במבנה המיקרו.