OTTHON > Hír

Miért törnek könnyen a magas széntartalmú acélok? 1. rész

2022-06-24

A magas széntartalmú rudak sokszor eltörtek, például 45# acélból készült tengelyek, amelyek rövid használat után eltörnek. A törött részekből mintát vesz és metallográfiai analízist végezve gyakran nem lehet megtalálni az okot, még ha távolról is találunk okokat, nem ez a valódi ok.

A nagyobb szilárdság érdekében szenet is kell adni az acélhoz, amivel a vaskarbidok kicsapódnak. Elektrokémiai szempontból a vaskarbid katódként működik, felgyorsítva az anódos oldódási reakciót a hordozó körül. A vaskarbidok térfogatrészének növekedése a mikrostruktúrán belül a karbidok alacsony hidrogéntúlfeszültségi tulajdonságainak is tulajdonítható.
Az acél felülete könnyen előállítható és abszorbeálható. Amikor a hidrogénatomok beszivárognak az acélba, megnőhet a hidrogén térfogati hányada, és végül jelentősen csökken az anyag ellenállása a hidrogén ridegségével szemben.
A nagyszilárdságú acélok korrózióállóságának és hidrogén ridegséggel szembeni ellenállásának jelentős csökkenése nemcsak az acél tulajdonságait rontja, hanem nagymértékben korlátozza az acél alkalmazását is.
Például, ha az autóacél különböző korrozív környezeteknek, például kloridnak van kitéve feszültség hatására, az esetlegesen előforduló feszültségkorróziós repedés (SCC) jelensége komoly veszélyt jelent az autó karosszériájának biztonságára.
Minél nagyobb a széntartalom, annál kisebb a hidrogén diffúziós együtthatója és annál nagyobb a hidrogén oldhatósága. Chan tudós egyszer azt javasolta, hogy a különféle rácshibák, mint például a csapadékok (a hidrogénatomok csapdájaként), a potenciál és a pórusok arányosak a széntartalommal. A széntartalom növekedése gátolja a hidrogén diffúziót, így a hidrogén diffúziós együtthatója is alacsony.
Mivel a széntartalom arányos a hidrogén oldhatóságával, minél nagyobb a karbidok térfogatrésze hidrogénatom csapdákként, minél kisebb a hidrogén diffúziós együtthatója az acél belsejében, annál nagyobb a hidrogén oldhatósága, és a hidrogén oldhatósága a diffundálható hidrogénről is tartalmaz információkat, tehát a hidrogén ridegségre való érzékenysége a legmagasabb. A széntartalom növekedésével a hidrogénatomok diffúziós együtthatója csökken és a felületi hidrogénkoncentráció nő, amit az acél felületén a hidrogén túlfeszültség csökkenése okoz.