Водород, влияние на пластичность

Таким образом, если в первоначальной стадии хромирования на пластичность стали оказывал преимущественное влияние водород, то в последующем заметное влияние на пластичность начинает оказывать напряженно-деформированное состояние металла покрытия. [c.270]

В последнее время было проведено более детальное исследование влияния водорода на структуру и свойства a+ -титановых сплавов. При повторных исследованиях было обнаружено, что водород при концентрациях до 0,1% (по массе) не оказывает существенного влияния на пластичность сплавов ВТЗ-1 и ВТ8 в отожженном состоянии при проведении испытаний со скоростью 2,7-10- с на гладких образцах при комнатной температуре (рис. 196, 197). [c.408]

Показано [10], что при сварке под флюсом высокопрочных сталей этого типа необходимо строго регламентировать содержание в шве крем ния, серы, фосфора, неметаллических включений и водорода. Форма и количество неметаллических включений оказывают решающее влияние на пластичность и работоспособность высокопрочных швов, а водород является одной из главных причин возникновения холодных трещин. Поэтому флюс должен иметь ограниченное количество ЗЮг и МпО и одновременно обеспечивать окисление металла шлаком. Окислительная система флюса АН-17 и его модификации — АН-17М отвечает этим условиям. [c.343]

Способ получения титана и степень его чистоты оказывают существенное влияние на механические свойства металла особенно сильно влияет наличие в титане и его сплавах примесей кислорода, азота и водорода. Эти примеси способны давать с титаном твердые растворы внедрения, повышающие твердость, предел прочности и сильно снижающие пластические свойства металла. Наиболее пластичным и наименее прочным является титан, получаемый йодидным способом. [c.278]

Как известно, водород широко применяется во многих отраслях техники и промышленности. Вместе с тем, обусловленное водородом повреждение металлов считается в настоящее время причиной многих аварий и катастроф, приносящих значительный ущерб. Среди разнообразных проявлений вредного влияния водорода на механические свойства (предел прочности, пластичность, характеристики усталости, ползучести и т. п.) особого внимания заслуживает обусловленное водородом облегчение зарождения и роста трещин в металлах. Связано это с тем, что независимо от того, насколько совершенны технология и качество изготовления, практически все конструкционные материалы и изделия из них содержат дефекты (или врожденные, или возникшие в процессе эксплуатации). При этом водород, воздействующий на металлы, значительно увеличивает их чувствительность к трещинам и увеличивает вероятность разрушения конструкций, обладающих при обычных условиях достаточной несущей способностью. Таким образом, эксплуатация металлов в атмосфере водорода приводит к необходимости оценки их трещиностойкости, а исследование закономерностей роста трещин в таких условиях приобретает большое значение. [c.325]

Однако в ряде случаев для правильного выбора материала аппаратуры этих характеристик недостаточно, особенно когда компоненты среды, насыщая объем или поверхность металла, оказывают значительное влияние на его механические свойства (пластичность, способность к хрупкому разрушению и др.). Например, в средах, содержащих водород, скорость коррозии часто близка к нулю, но прочность металла может резко снизиться вследствие внедрения водорода в кристаллическую решетку. Растворимость водорода в металле, а соответственно и прочность последнего, зависит от многих факторов — таких, как уровень и концентрация напряжений, режим термообработки, парциальное давление водорода, температура и др. [c.81]

Рис. 13. Влияние водорода на пластичность (относительное сужение ф) [72, 74] трех аустенитных нержавеющих сталей в процессе испытаний

Рис. 19. Влияние водорода на пластичность (относительное сужение Мз) сплавов 304 Ь (а) и 21 Сг— —9Мп (б), испытанных на воздухе (/), в водороде при давлении 69 МПа (2) н после перенасыщения водородом (3). Показано влияние отжига и термомеханической обработки (ТМО) путем высокоэнергетической штамповки 172]

Небольшие количества примесей внедрения — кислорода, азота, углерода (для ниобия и тантала — и водорода), а также таких примесей, как кремния, железа, никеля, кальция, серы, висмута и др., оказывают заметное влияние на свойства (и особенно на пластичность) тугоплавких металлов. [c.393]

При выборе конструкционных материалов для оболочек твэлов, корпуса, технологических каналов атомных реакторов основным критерием в большинстве случаев являются их механические свойства. И это понятно, поскольку при облучении материала нейтронами до интегральной дозы 2-10 см каждый атом решетки испытывает более 100 смещений. При этом существенно изменяются структура и физико-механические свойства материалов. Облучение вызывает повышение пределов текучести и прочности, снижение ресурса пластичности, увеличение критической температуры перехода из хрупкого в вязкое состояние, размерные изменения за счет радиационного роста, ползучести и распухания. Вследствие ядерных реакций в материалах образуется большое количество газообразных примесей (гелий, водород), наличие которых в объеме приводит к возникновению таких явлений, как водородная хрупкость, гелиевое охрупчивание, газовое распухание. Существенное влияние на механические свойства материалов оказывают негазовые продукты ядерных превращений, которые могут выделяться в количествах, больших предела растворимости, и тем самым изменять фазовое состояние материалов [1, 2]. [c.54]

При статическом нагружении дефекты увеличивают опасность хрупкого разрушения. Как и в других случаях, наиболее опасны острые трещиноподобные дефекты трещины, непровары, подрезы. Опасность дефектов усиливается при пониженной температуре (особенно ниже -60 °С), при предварительном нагружении материала детали внешними или сварочными напряжениями, при повышенном содержании углерода и при увеличенном поглощении водорода. Когда материал соединения обладает большим запасом вязкости, основное влияние на прочность ока Зывает относительная величина дефекта. В ряде случаев (для сравнительно малонагруженных соединений из пластичных материалов) безопасное ослабление стыкового шва может достигать 30 %. [c.340]

Влияние водорода на структуру н свойства крупных поковок. С повышением содержания водорода (по мере удаления от поверхности поковки к центру) понижаются характеристики пластичности продольных образцов. При содержании водорода свыше 4,0 см /100 г металла продольные образцы практически теряют пластичность. Но особенно сильное влияние оказывает водород на пластичность поперечных образцов, которые уже при содержании водорода свыше 2,0 см /100 г металла полностью охрупчиваются. [c.620]

Большее влияние на свойства оказывают примеси О, N, G, Н. С увеличением их содержания повышаются твердость и прочность тантала, а пластичность понижается. Особенно ухудшает пластичность водород. С повышением содержания О до 4 атомных % твердость тантала увеличивается до ЛУ 630, Е — с 18 100 до 19 640 кгс/мм , а 6 снижается с 39 до 4%. [c.552]

Благодаря защите образцов от коррозионного (анодного) воздействия среды цинковыми протекторами в случае выдержки на воздухе образцов перед испытанием на разрыв в течение месяца, что позволило десорбироваться водороду из решетки металла, было устранено влияние предварительного коррозионно-усталостного процесса на пластичность стали. Величины а , и ф получены в этом [c.69]

Большинство исследованных активных сред также не оказало влияния на механические характеристики различно обработанной стали при простом одноосном растяжении. В этих опытах исключение представляла среда с высокой концентрацией ионов водорода (26%-ный водный раствор серной кислоты), снизившая показатели пластичности стали, однако это снижение не зависело от состояния поверхности испытуемых образцов, т. е. от вида механической обработки стали. Снижение пластических свойств стали в водном растворе серной кислоты происходит за счет наводороживания катодных участков стали, что подтвердили опыты по установлению влияния катодной и анодной поляризации стали в электролитах в процессе ее деформации. [c.141]

Механич. свойства Т. в значит, мере зависят от чистоты и состояния металла. Наиболее резкое влияние на свойства оказывают примеси О, N, Н и С. При увеличении их содержания твердость и прочность Т. повышаются, а пластичность снижается. Напр., при повышении содержания 0 твердость по HV увеличивается с 38 до 630 кг/мм (4 ат.%Ог), с 18 100 до 19 640 кг/мм , 6 снижается с 39 до 4% (2 ат. %0г). Особенно быстро пластичность ухудшается при растворении водорода. [c.286]

Поскольку при испытании на скручивание проволочных образцов со слоем хрома сцепляемость хрома со стальной основой и надрывы в слое хрома почти не оказывают влияния на результаты испытания, которые определяются состоянием металла основы (при выбранном соотношении толщины покрытия и металла основы), то на основании наших экспериментальных данных можно утверждать, что падение пластичности стали вызывается ее наводороживанием в процессе хромирования. Дальнейшее понижение пластичности стали в результате отпуска можно объяснить диффузией водорода из хромового покрытия в стальную основу и выделением молекулярного водорода во внутренних коллекторах стали. [c.266]

Согласно [105], присутствие водорода в никеле оказывает существенное влияние на ход температурной зависимости напряжения течения никеля при деформации 0,2 и 20% в области низких температур (рис. 13.12), а также на пластичность никеля при низких температурах (рис. 13.13). [c.426]

Влияние водорода на пластичность ниобия при низких температурах показано в работе [120], где указывается, что с увеличением содержания водорода повышается температура перехода из вязкого состояния в хрупкое. При содержании водорода 0,002 вес.% этот переход происходит при —100°С. Содержание в ниобии водорода даже в количестве 55 см /ЮО г (0,005 вес.%) приводит к резкому снижению пластичности при низких температурах. [c.431]

Исходные свойства стали оказывают ощутимое влияние на характер и степень изменения ее механических свойств в результате наводороживания. Мягкие (пластичные) стали под воздействием водорода резко снижают относительное удлинение и поперечное сужение, у высокопрочных сталей, наоборот, отмечается значительное снижение предела прочности. [c.20]

На рис. 11.1 [70, с. 336] показана связь предельной плотности тока со значением pH и температурой сульфатного электролита. Понижение pH и повышение температуры раствора позволяет увеличить предельную рабочую плотность тока. Однако при режиме, превышающем границу для данного значения pH в сторону большей кислотности, качество покрытий ухудшается. Кислотность оказывает заметное влияние на твердость и пластичность покрытий, что связано с сопутствующим процессу осаждения никеля разрядом ионов водорода. Водород, включающийся в осадок никеля в виде адсорбированных гидроксидов основных солей или молекул органических соединений, приводит к повышению внутренних напряжений, твердости и снижению пластичности металла, в то время как водород, оказывающийся в покрытии в молекулярной форме, не влияет на его механические свойства. Наибольшая концентрация сорбированного водорода выявлена в покрытиях малой толщины. Наряду с этим, в работе [114] указано, что водородная хрупкость никеля может быть связана и с молекулярным водородом, способным привести к разрушению по границам зерен. Наводороживание никеля 168 [c.168]

При сварке никеля и его сплавов вредное влияние на качество сварного шва оказывает присутствие в металле или в покрытии электродов серы и свинца. Сера активно соединяется с расплавленным никелем, образуя сульфид, который резко снижает пластичность никеля и его работоспособность при высоких температурах, Свинец также влияет на охрупчивание никеля и снижение его пластичности. Не следует допускать присутствия в никеле и его сплавах серы и свинца и требуется особенно тщательно очищать поверхность металла механическим путем и обезжириванием. Никель в расплавленном состоянии растворяет значительное количество газов (кислорода, азота, водорода), которые, выделяясь при кристаллизации, могут стать причиной пористости, поэтому необходима защита расплавляемого при сварке металла. Перед сваркой необходимо прокалить электрод и защищать шов поддувом защитного газа и другими способами. [c.239]

По вопросу о влиянии водорода на механические свойства имеется весьма обширная литература [17, 20, 49, 67, 103, 151, 177, 206 и др.]. Результаты исследований показывают, что с повышением содержания водорода снижаются свойства пластичности (удлинение, сжатие поперечного сечения, угол загиба) [c.22]

Фиг. 17. Влияние вылеживания при 20° на содержание водорода и свойства пластичности заготовки сечением 100 мм [229].

Бэдворта — Пиллинга отношение 29 Видерхорна кривая 125 Вода в газовой среде, влияние на распространение трещины 287 Водород, влияние на пластичность 69 [c.484]

Вопрос о влиянии незначительных примесей и металлических добавок иа механические свойства редкоземельных металлов мало изучен для иттрия эти данные известны [14]. Обычные примеси элементов внедрения (углерод, азот, кислород и водород), если они присутствуют в малом количестве, слабо влияют на пластичность и прочность иттрия, чем последний разительно отличается от большей части прочих металлов. Твердость, пластичность н предел текучести иттрия больше всего зависят от предшествующей термообработки, ориентировки зерен и степени наклепа. Титан, ванадий и хром дают с иттрием сходные диаграммы состояния, в которых эвтектика смещена к богатому иттрием краю диаграммы. В копцеитращ1и до 5"6 эти металлы не оказывают вредного влияния на пластичность иттрия. Кремний, алюминий, железо н никель малорастворимы в иттрии, так что в концентрации до 0,5% они почти не отражаются на прочности и величине предела текучести иттрия. В пределах до 5% их содержания пластичность иттрия понижается. [c.602]

При деформировании образцов в коррозионной среде относительное сужение образцов составило 15,5 и 40 %, соответственно при низкой и большей скоростях деформации. Полученные данные авторы объясняют следующим образом. При коэффициенте диффузии водорода порядка 10" м с" водород достигает центральной части образца всего за 1,4 ч. Следовательно, при длительных испытаниях в стали находится значительное количество водорода, собирающегося в ловушках в том числе на включениях FeS — MnS, изолированных включениях и участках перлита. Высокое давление водорода способствует декогезии включений и разрыву участков матрицы между соседними включениями. Роль деформации, при которой достигается уровень содержания водорода в стали, необходимый для ее охрупчивания, может заключаться в создании либо свежей поверхности, либо условий для взаимодействия водорода с дислокациями. Введение церия в сталь препятствует образованию вытянутых сегрегаций и благодаря этому могло бы оказать положительное влияние на пластичность стали в условиях наводороживания. Однако исключение одного вида ловушек водорода, именно вытянутых сульфидных включений, способствует накоплению большого количества водорода в ловушках других типов, например в перлите. По- [c.53]

Своеобразное действие па титан оказывает примесь водорода, которая еще 41едавно считалась допустимой в довольно значительных количествах. Действительно, водород почти не влияет на прочность и пластичность титана при статическом растяжении, но даже при содержании 0,02% водород может оказывать вредное влияние на такие характеристики титана, как чувствительность к надрезу и к длительному действию постоянно действующих нагрузок. Водород способен вызывать медленное охрупчивание титановых сплавов [c.362]

Рис. 20. Влияние различных газов на пластичность [относительное сужение ( ф)] сплава Ре—27 N1— —25 Со (Керамвар), испытанного на воздухе (/), а также при давлении 69 МПа в гелии (2) и водороде ( ) [117]

Рис. 21. Влияние водорода на пластичность (от юсительное сужение 1)) нержавеющей стали А-286 после старения (СТ) и термомеханической обработки (ТМО), путем высокоэнергетической штамповки при испытании [72]

Существенное влияние на водородное охрупчивание титана оказывают наклеп и повышение содержания примесей внедрения — кислорода, азота, углерода. Оба указанных фактора повышают сопротивление титана деформированию и в этом отношении действуют подобно внешним охрупчивающим факторам (температура, объемность напряженного состояния и т. п.). Вместе с этим они снижают пластичность а-матрицы, уменьшают пределы растворимости водорода (примеси) и, по-видимому, интенсифицируют процесс выделения гидридов (наклеп). Все это вместе взятое приводит к уменьшению безопасных пределов содержания водорода в титане. [c.117]

Титан и сплавы на его основе обладают высокой коррозионной стойкостью (сопротивлением межкристаллитной, щелевой и другим видам коррозии), удельной прочностью. Недостатками титана являются его активное взаимодействие с атмосферными газами, склонность к водородной хрупкости. Азот, углерод, кислород и водород, упрочняя титан, снижают его пластичность, сопротивление коррозии, свариваемость. Титан плохо обрабатывается резанием, удовлетворительно — давлением, сваривается в защитной атмосфере широко распространено вакуумное литье, в частности вакуумнодуговой переплав с расходуемым электродом. Титан имеет две аллотропические модификации низкотемпературную (до 882,5 °С) — а-титан с ГПУ решеткой, высокотемпературную — р-титан с ОЦК решеткой. Легирующие элементы подразделяют в зависимости от их влияния на температуру полиморфного превращения титана (882,5 °С) на две основные группы а-стаби-лизаторы (элементы, расширяющие область существования а-фазы и повышающие температуру превращения — А1, Оа, Ое, Га, С, О, Н) и р-стабилиза-торы (элементы, суживающие а-область и снижающие температуру полиморфного превращения, — V, N6, Та, 2г, Мо, Сг, Мп, Ре, Со, 81, Ag и др.), рис. 8.4. В то же время легирующие элементы (как а-, так и р-стабилизаторы) можно разделить на две основные группы элементы с большой (в пределе — неограниченной) и ограниченной растворимостью в титане. Последние могут образовывать с титаном интерметаллиды, силициды и фазы вне- [c.191]

Т. Тох и В. Болдвин [290], изучая влияние концентрации водорода на пластичность стали, нашли,, что при катодной поляризации стали SAE1020 в 4%-ном растворе H2SO4, содержащем коллоидный фосфор в качестве стимулятора наводороживания, водород проникает на глубину 0,64 мм при поляризации в течение 1 ч. К такому выводу авторы пришли на основании экспериментов, заключавшихся в измерении пластичности образцов непосредственно после катодной поляризации и после последовательного снятия поверхностных слоев -стали путем стачивания. [c.92]

Температура, при которой производится дефорхмация, оказывает сильное влияние на характер взаимодействия атомов водорода с движущимися дислокациями. При слишком низких температурах подвижность атомов водорода настолько мала, что даже при небольших скоростях деформации дислокации не увлекают за собой водородных атмосфер, а вырываются из них и свободно перемещаются в металле. С повышением температуры подвижность атомов водорода возрастает и при некоторой температуре Тц становится сравнимой со скоростью движения дислокаций. При этом дислокации начинают частично увлекать за собой водородные атмосферы, что сопровождается снижением пластичности металла. При некоторой температуре 7 н>-7 н водородные атмосферы полностью увлекаются дислокациями. Наконец, при очень высокой температуре водородные атмосферы начинают разрушаться тепловым движением, и когда они полностью разрушатся, водородная хрупкость второго рода исчезает. [c.106]

Для трещинообразования в конструкции особо опасно усиление повреждающего эффекта за счет взаимодействия двух и более повреждающих факторов. Подобную картину наблюдали при исследовании совместного влияния сегрегаций фосфора и водорода на хрупкое разрушение стали 20ХЗН [130]. Зернограничные сегрегации фосфора в сочетании с водородом увеличивают потерю пластичности. При этом происходит смена механизмов разрушения с хрупкого транскристал-литного на хрупкий межзеренный. Проявляется синергизм между явлениями тепловой и водородной хрупкости. [c.366]

Использовать ниобий и его сплавы в водородсодержащих средах при повышенных температурах можно лишь, если за время эксплуатации аппаратов и оборудования металл не насыщается водородом сверх 0,002 вес.% (22см /ЮОг). В табл. 13.16 показано влияние нагрева в водороде на пластичность ниобиевого сплава ВН2. [c.431]

Высокая химическая активность в сочетании с низкой теплопроводностью, высоким электросопротивлением и температурой плавления, склонность к росту зерна в околошовной зоне определяют особенности сварки титана и его сплавов. Большая химическая активность титана при высоких температурах по отношению к азоту, кислороду и водороду затрудняет его сварку. Необходимым условием для получения качественного соединения при сварке титана плавлением является полная двухсторонняя защита от взаимодействия с воздухом не только расплавленного металла, но и нагретого выше 600°С основного металла и шва. При нагреве до высоких температур титан склонен к росту зерна-. Для устранения этого сварку следует выполнять при минимально возможной погонной энергии. Вследствие загрязнения металла сварного шва газами понижается его пластичность, что приводит к образованию холодных трещин. Загрязнение металла шва водородом можно предупредить, применяя электродную или присадочную проволоку, предварительно подвергнутую вакуумному отжигу. Содержание водорода в такой проволоке не превышает 0,004—0,006%. Большое влияние на качество сварного соединения оказывает состояние поверхности кромок и присадочного металла. Для удаления окиснонитридной пленки, образующейся после термообработки, ковки, штамповки, используют опеско-струивание и последующее травление в смеси солей с кислотами или щелочами. [c.146]

По данным [4—6], атомарный водород, выделяющийся на катоде сов1местно с никелем, принимает также участие в формировании структуры осадков никеля, оказывая влияние на их внешний вид и физико-механические свойства. В работе [4] показано, что водород, попадающий в осадок никеля в виде адсорбированных гидроокисей основных солей и молекул органических соединений, оказывает большое влияние на механические свойства катодного никеля — увеличиваются внутренние напряжения и твердость, резко ухудшается пластичность осадков. Водород, включающийся в осадок никеля в молекулярной форме, не оказывает влияния на его механические свойства. [c.277]

Важно детальнее рассмотреть влияние водорода на механические характеристики стали, особенно обычно применяемой для изготовления экранных труб барабанных котлов углеродистой стали 20. Согласно [59] водород охрупчивает все металлы, всегда уменьшая их пластичность и прочность, причем в стали явление охрупчивания может наблюдаться при концентрации водорода всего 0,2 ему 100 г при нормальных условиях (один атом водорода на 10 атомов металла). Практически водород оказывает заметное влияние на пластические характеристики стали в количестве, превышающем 2 ему 100 г металла [54]. Что касается стали 20, то непосредственно после наводороживання ухудшаются все ее механические свойства ((Тт, (Тв, б, г] , Ск). Это ухудшение существенно усиливается с повышением температуры и давления. Снижение механических характеристик углеродистой стали ири высоких параметрах, как правило, носит необратимый характер, что объясняется не только описанным выше механизмом воздействия водорода в виде атомов или протонов на кристаллическую решетку металла и чрезмерным давлением образующегося в коллекторах молекулярного водорода. Решающим фактором становится одпопремспиое обезуглероживание и снижение межкри-сталлитно прочности стали. При этом основную ответ- [c.67]

Хромовые покрытия, пожалуй, больше, чем иные гальванические осадки, оказывают влияние на механические свойства стальной основы. Учитывая исключительно прочное сцепление хрома со сталью, эту систему можно рассматривать как биметалл, свойства которого в значительной мере определяются свойствами покрытия. Если осадок хрома оказывает неблагоприятное влияние, необходимо знать пути его уменьшения. Блестящие осадки, полученные при высокой плотности тока и сравнительно низкой температуре, менее пластичные и более хрупкие, чем молочные, формированные при низкой плотности тока и повышенной температуре. Не всегда очень твердый слой хрома отличается высокой износостойкостью и поэтому оптимальные условия получения осадков, обладающих этими свойствами, неидентичны. Сорбция металлом выделяющегося при электролизе водорода приводит к охрупчиванию стали. Понижение плотности тока и повышение температуры уменьшает интенсивность этого процесса. Склонность стали к наводороживанию изменяется с ее составом и состоянием поверхности. Так, сталь У8А при хромировании поглощает больше водорода, чем высоколегированная, а грубообрабо-танная поверхность — больше, чем имеющая высокий класс шероховатости. Хромирование понижает предел выносливости стали, [c.159]

Основные естественные примеси в меди кислород, сера, свинец, висмут, цннк, сурьма, железо, фосфор. Взаимоотношение меди с кислородом удобно рассматривать по диаграмме медь — кислород (рис. 61). На этой диаграмме при 1065°С и 0,39% кислорода имеется эвтектическая точка мел<ду медью п закисью меди. Растворимость кислорода в твердой меди очень мала — около 0,01% при 600° С. Поэтому в меди, содержащей более 0,005—0,01% кислорода, в структуре на границах между кристаллами появляются прослойки закиси меди. Поскольку кислород дает включения закиси меди, его влияние на электросопротивление меди не слишком велико. Однако твердые и хрупкие включения закиси меди существенно снижают пластичность металла и затрудняют низкотемпературное пластическое деформирование. Кроме того, медь, загрязненная кислородом, склонна к так называемой водородной болезни, выражающейся в разрушении металла иод воздействием водорода при температурах выше 150—200° С из-за образования паров воды. Большие количества кислорода (0,1%) делают невозможной и горячую обработку давлением. Лучший сорт проводниковой меди называется бескислородной медью, в ней содержание кислорода менее 0,0005%- [c.211]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...