Prečo sa ocele s vysokým obsahom uhlíka ľahko lámu? Časť 2

2022-06-28

Z výsledkov testu dynamickej polarizácie napätia vyplýva, že čím vyšší je obsah uhlíka vo vzorke, tým je náchylnejší na katódovú redukčnú reakciu (reakciu tvorby vodíka) a anodickú rozpúšťaciu reakciu v kyslom prostredí. V porovnaní s okolitou matricou s nízkym prepätím vodíka pôsobí karbid ako katóda so zvýšeným objemovým podielom.

Podľa výsledkov elektrochemického testu permeácie vodíka platí, že čím väčší je obsah uhlíka a objemový podiel karbidov vo vzorke, tým menší je koeficient difúzie atómov vodíka a tým väčšia je rozpustnosť. So zvyšujúcim sa obsahom uhlíka klesá aj odolnosť voči vodíkovému krehnutiu.

Testovanie ťahu pri nízkej rýchlosti deformácie potvrdilo, že čím vyšší je obsah uhlíka, tým nižšia je odolnosť proti praskaniu v dôsledku korózie. Úmerne k objemovému podielu karbidov, keď sa vodíková redukčná reakcia a množstvo vodíka vstreknutého do vzorky zvýši, dôjde k anodickej rozpúšťacej reakcii a tiež sa urýchli tvorba klznej zóny.


Keď sa obsah uhlíka zvýši, karbidy sa budú vyzrážať vo vnútri ocele. Pôsobením elektrochemickej koróznej reakcie sa zvýši možnosť vodíkového skrehnutia. Aby sa zaistilo, že oceľ má vynikajúcu odolnosť proti korózii a odolnosť proti vodíkovému skrehnutiu, sú zrážanie karbidu a kontrola objemových frakcií účinnými metódami kontroly.

Použitie ocele v automobilových súčiastkach podlieha určitým obmedzeniam, a to aj z dôvodu jej výrazného zníženia odolnosti voči vodíkovému krehnutiu, ktoré je spôsobené vodnou koróziou. V skutočnosti táto náchylnosť na vodíkové krehnutie úzko súvisí s obsahom uhlíka, so zrážaním karbidov železa (Fe2.4C/Fe3C) za podmienok nízkeho prepätia vodíka.

Všeobecne platí, že pre lokalizovanú koróznu reakciu na povrchu spôsobenú javom korózneho praskania pod napätím alebo javom vodíkového skrehnutia sa zvyškové napätie odstráni tepelným spracovaním a zvýši sa účinnosť zachytávača vodíka. Nie je ľahké vyvinúť automobilovú oceľ s ultra vysokou pevnosťou s vynikajúcou odolnosťou proti korózii a odolnosťou voči vodíkovému krehnutiu.

Keď sa obsah uhlíka zvyšuje, rýchlosť redukcie vodíka sa zvyšuje, zatiaľ čo rýchlosť difúzie vodíka výrazne klesá. Kľúčom k použitiu stredne uhlíkovej alebo vysoko uhlíkovej ocele ako častí alebo prevodových hriadeľov je efektívne riadenie karbidových komponentov v mikroštruktúre.