అధిక కార్బన్ కంటెంట్ ఉన్న స్టీల్స్ ఎందుకు సులభంగా విరిగిపోతాయి? పార్ట్ 1

2022-06-24

అధిక కార్బన్ కంటెంట్ ఉన్న బార్‌లు 45# స్టీల్‌తో తయారు చేయబడిన షాఫ్ట్‌ల వంటి అనేక సార్లు విరిగిపోయాయి, ఇవి కొద్దిసేపు ఉపయోగించిన తర్వాత విరిగిపోతాయి. విరిగిన భాగాల నుండి నమూనాలను తీసుకొని, మెటాలోగ్రాఫిక్ విశ్లేషణను నిర్వహించడం, తరచుగా కారణం కనుగొనడం అసాధ్యం, కొన్ని కారణాలను కనుగొనడం చాలా దూరం అయినప్పటికీ, ఇది అసలు కారణం కాదు.

అధిక బలాన్ని నిర్ధారించడానికి, ఉక్కుకు కార్బన్ కూడా జోడించబడాలి, దానితో ఇనుము కార్బైడ్లు అవక్షేపించబడతాయి. ఎలెక్ట్రోకెమికల్ దృక్కోణం నుండి, ఐరన్ కార్బైడ్ కాథోడ్‌గా పనిచేస్తుంది, ఉపరితలం చుట్టూ యానోడిక్ డిసోల్యూషన్ ప్రతిచర్యను వేగవంతం చేస్తుంది. మైక్రోస్ట్రక్చర్‌లోని ఐరన్ కార్బైడ్‌ల వాల్యూమ్ భిన్నంలో పెరుగుదల కూడా కార్బైడ్‌ల యొక్క తక్కువ హైడ్రోజన్ ఓవర్‌వోల్టేజ్ లక్షణాలకు కారణమని చెప్పవచ్చు.
ఉక్కు ఉపరితలం హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం మరియు గ్రహించడం సులభం. హైడ్రోజన్ అణువులు ఉక్కులోకి చొరబడినప్పుడు, హైడ్రోజన్ యొక్క వాల్యూమ్ భిన్నం పెరుగుతుంది మరియు చివరకు పదార్థం యొక్క హైడ్రోజన్ పెళుసుదనానికి నిరోధకత గణనీయంగా తగ్గుతుంది.
అధిక-బలం కలిగిన స్టీల్స్ యొక్క తుప్పు నిరోధకత మరియు హైడ్రోజన్ పెళుసుదనం నిరోధకతలో గణనీయమైన తగ్గింపు ఉక్కు యొక్క లక్షణాలను హాని చేయడమే కాకుండా, ఉక్కు యొక్క అనువర్తనాన్ని బాగా పరిమితం చేస్తుంది.
ఉదాహరణకు, ఆటోమొబైల్ స్టీల్ క్లోరైడ్ వంటి వివిధ తినివేయు వాతావరణాలకు గురైనప్పుడు, ఒత్తిడి చర్యలో, సంభవించే ఒత్తిడి తుప్పు పగుళ్లు (SCC) యొక్క దృగ్విషయం కారు శరీరం యొక్క భద్రతకు తీవ్రమైన ముప్పును కలిగిస్తుంది.
ఎక్కువ కార్బన్ కంటెంట్, హైడ్రోజన్ వ్యాప్తి గుణకం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు హైడ్రోజన్ ద్రావణీయత ఎక్కువగా ఉంటుంది. పండితుడు చాన్ ఒకసారి అవక్షేపణలు (హైడ్రోజన్ పరమాణువుల కోసం ట్రాప్ సైట్‌లుగా), సంభావ్యత మరియు రంధ్రాల వంటి వివిధ జాలక లోపాలు కార్బన్ కంటెంట్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటాయని ప్రతిపాదించాడు. కార్బన్ కంటెంట్ పెరుగుదల హైడ్రోజన్ వ్యాప్తిని నిరోధిస్తుంది, కాబట్టి హైడ్రోజన్ వ్యాప్తి గుణకం కూడా తక్కువగా ఉంటుంది.
కార్బన్ కంటెంట్ హైడ్రోజన్ ద్రావణీయతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది కాబట్టి, హైడ్రోజన్ అణువు ట్రాప్‌లుగా కార్బైడ్‌ల వాల్యూమ్ భిన్నం ఎక్కువ, ఉక్కు లోపల హైడ్రోజన్ వ్యాప్తి గుణకం చిన్నది, హైడ్రోజన్ ద్రావణీయత ఎక్కువ, మరియు హైడ్రోజన్ ద్రావణీయత కూడా డిఫ్యూసిబుల్ హైడ్రోజన్ గురించి సమాచారాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి హైడ్రోజన్ పెళుసుదనం గ్రహణశీలత అత్యధికంగా ఉంటుంది. కార్బన్ కంటెంట్ పెరుగుదలతో, హైడ్రోజన్ అణువుల వ్యాప్తి గుణకం తగ్గుతుంది మరియు ఉపరితల హైడ్రోజన్ ఏకాగ్రత పెరుగుతుంది, ఇది ఉక్కు ఉపరితలంపై హైడ్రోజన్ ఓవర్‌వోల్టేజ్ తగ్గడం వల్ల వస్తుంది.