Hvers vegna brotna stál með hátt kolefnisinnihald auðveldlega? Part 2

2022-06-28

Út frá niðurstöðum kvikspennuskautunarprófsins, því hærra sem kolefnisinnihald sýnisins er, því líklegra er að bakskautsminnkunarviðbrögð (vetnismyndunarviðbrögð) og anodísk upplausnarviðbrögð í súru umhverfi. Í samanburði við nærliggjandi fylki með lága vetnisofspennu, virkar karbíðið sem bakskaut með auknu rúmmálshlutfalli.

Samkvæmt niðurstöðum rafefnafræðilegrar vetnisgegndræpsprófs, því meira sem kolefnisinnihald og rúmmálshlutfall karbíða í sýninu er, því minni er dreifingarstuðull vetnisatóma og því meiri er leysni. Eftir því sem kolefnisinnihaldið eykst minnkar einnig viðnámið gegn vetnisbroti.

Togprófun á hægum álagshraða staðfesti að því hærra sem kolefnisinnihaldið er, því lægra er tæringarþolið. Í réttu hlutfalli við rúmmálshlutfall karbíða, þar sem vetnisminnkunarhvarfið og magn vetnis sem sprautað er inn í sýnið eykst, mun anodic upplausnarviðbrögð eiga sér stað og myndun sleðasvæðisins verður einnig hraðað.


Þegar kolefnisinnihaldið eykst munu karbíð falla út inni í stálinu. Undir virkni rafefnafræðilegra tæringarviðbragða mun möguleikinn á vetnisbroti aukast. Til þess að tryggja að stálið hafi framúrskarandi tæringarþol og vetnisbrotþol, eru karbítúrfellingar- og rúmmálsbrotsstýring áhrifaríkar eftirlitsaðferðir.

Notkun stáls í bílavarahlutum er háð nokkrum takmörkunum, einnig vegna þess að það minnkar verulega viðnám gegn vetnisbroti, sem stafar af vatnskenndri tæringu. Reyndar er þetta næmni fyrir vetnisbroti nátengd kolefnisinnihaldi, með útfellingu járnkarbíða (Fe2.4C/Fe3C) við lága vetnisofspennuskilyrði.

Almennt, fyrir staðbundin tæringarviðbrögð á yfirborðinu af völdum streitutæringarsprungunarfyrirbæri eða vetnisbrotsfyrirbæri, er afgangsálagið fjarlægt með hitameðferð og skilvirkni vetnisgildrunnar aukist. Það er ekki auðvelt að þróa ofur-hástyrkt bílastál með bæði framúrskarandi tæringarþol og vetnisbrotþol.

Eftir því sem kolefnisinnihaldið eykst eykst vetnisminnkunarhraði, en vetnisdreifingarhraði minnkar verulega. Lykillinn að því að nota miðlungs kolefni eða hákolefnisstál sem hluta eða flutningsskaft er að stjórna á áhrifaríkan hátt karbíðhlutunum í örbyggingunni.