Влияние скорости деформации и температуры на водородную хрупкость

На свойства металла главным образом оказывает влияние диффузионный водород, создавая водородную хрупкость, т. е. снижая пластические свойства металла. Проявление водородной хрупкости зависит от двух факторов температуры испытания и скорости деформации. [c.333]

Малая скорость деформации, высокая температура. Влияние водорода в этих условиях проявляется мало или совсем не проявляется. Можно это явление объяснить тем, что скорость перемещения дислокаций становится выше скорости диффузионного перемещения водорода, дислокации как бы вырываются из зон повышенной концентрации водорода и водородная хрупкость не проявляется. [c.333]

Эффект водородной хрупкости стали наиболее существенно проявляется в интервале температур от минус 20 до плюс 30°С и зависит от скорости деформации [18, 20]. Различают обратимую и необратимую водородные хрупкости. Охрупчивающее влияние водорода при его содержании до 8-10 мл/100 г в больщинстве случаев процесс обратимый, то есть после вылеживания или низкотемпературного отпуска пластичность металла конструкции небольшого сечения восстанавливается вследствие десорбции водорода. Обратимая хрупкость стали обусловливается, в основном, наличием водорода, растворенного в кристаллической решетке. Необратимая хрупкость зависит от содержания в стали водорода в молекулярном состоянии, который агрегирован в коллекторах, где он находится под высоким давлением, вызывающим значительные трехосные напряжения и затрудняющим пластическую деформацию стали. Пластические свойства металла при необратимой хрупкости пе восстанавливаются даже после вакуумного отжига, так как в структуре стали происходят необратимые изменения [21, 22] образование трещин по [раницам зерен, где наблюдается наибольшее скопление водорода, и обезуглероживание стали. [c.16]

Эффект водородной хрупкости проявляется максимально в интервале температур от -20 до +30 °С и зависит от скорости деформации [11]. Охрупчивающее влияние водорода при содержании его до 8-10 мл/100 г — процесс обратимый, т. е. после вылеживания или низкотемпературного отпуска пластичность конструкции не слишком большого сечения обычно восстанавливается вследствие десорбции водорода из металла. Обратимая хрупкость стали обусловливается растворенным в кристаллической решетке водородом. Необратимая хрупкость зависит от содержания водорода в стали в молекулярном состоянии, агрегированного в коллекторах, где он находится под высоким давлением, вызывающим большие трехосные напряжения и затрудняющим пластическую деформацию стали. Пластические свойства металла при необратимой хрупкости не восстанавливаются даже после вакуумного отжига, в структуре стали происходят необратимые изменения [34, 51] образование трещин по границам зерен, где наблюдается преимущественное скопление водорода, и обезуглероживание стали. [c.12]

Согласно дислокационной теории, развитой Б. А. Колачевым с сотр. [12, 312], обратимая водородная хрупкость обусловлена специфическим влиянием, оказываемым абсорбированным металлом водородом на движение дислокаций при пластической деформации металла и на зарождение и развитие трещин, веду-ш,их к разрушению. Основные положения этой теории заключаются в следующем. При температуре, ниже некоторой критической Го, водород образует на дислокациях атмосферы Коттрелла. При малой скорости деформации и не слишком низкой температуре подвижность атомов водорода сравнима со скоростью движения дислокаций. В этом случае примесные атмосферы (атмосферы Коттрелла) будут двигаться вслед за дислокациями, отставая от них на некоторое расстояние. При этом на дислокацию действует сила, отталкивающая ее назад к исходному положению в центре атмосферы, поэтому сопротивление пластической деформации несколько повышается. Пластическая деформация осуществляется в основном путем генерирования новых дислокаций каким-либо источником под действием приложенных напряжений и их перемещения в плоскости скольжения. Возникающие новые дислокации также окружают- [c.105]

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]

На рпс. 152 приведено влияние водорода на. механические свойства отечественного (3-титанового сплава ВТ15 после закалки с 780° С в воде [339]. Прн больилой скорости деформации (порядка 20 мм/мин) пластичность закаленного сплава ВТ15 остается высокой во всем исследованном интервале температур от —60 до +20° С. При малой скорости деформации (порядка 3-10 с ) поперечное сужение в узком температурном интервале резко уменьшается. Если за верхнюю температуру проявления водородной хрупкости принять точку, в которой поперечное сужение снижается вдвое, то эти температуры составят +8, +2 и —8° С для концентраций водорода 0,05 0,03 и 0,015% (по массе) соответственно. Таким образом, с увеличением содержания водорода верхняя температура проявления водородной хрупкости повышается. Прн температурах порядка —30°С происходит восстановление пластичности наводороженных образцов.. [c.327]

Следует, однако, отметить, что в описанных выше экспериментах пониженные температуры создавались смесью льла с поваренной солью. Как стало теперь известно (см. стр. 191), в соленой воде возможно развитие коррозионного растрескивания. Поэтому описанные выше особенности развития трещин следует считать результатом совместного влияния водорода и коррозионной среды. Для разработки теории коррозионного растрескивания важен тот факт, что при испытании ненаво-лороженных образцов в соленой воде при —18° С хрупкого разрушения и растрескивания не наблюдается даже при самой малой исследованной скорости деформации (3-10 с ), в то время как наводороженные образцы растрескиваются. Эти рез . льтаты гсоспенгго подтверждают гипотезы коррозионного растрескивания, в которых решающая роль отводится развитию водородной хрупкости в локальных, примыкающих к вершине трещины объемах. [c.356]

Нам представляется возможным, что в ряде случаев высокотемпературные провалы нластичиостн связаны с обратимой хрупкостью, обусловленной примесями внедрения, отличающимися от водорода. Для примера на рис. 167 приведено влияние температуры испытаний на механические свойства хорошо дегазированного в вакууме титана прн различных скоростях деформаций [364]. Эти данные показывают, что высокотемпературная хрупкость титана действительно проявляется в определенном температурном интервале, который смещается к более высоким температурам с увеличением скорости деформации. Качественно изменение пластичности титана с температурой при разных скоростях деформаций довольно хорошо согласуется с изменением пластичности металлов при развитии обратимой водородной хрупкости (рис. 156). Высокотемпературная хрупкость в отличие от водородной хрупкости сильнее сказывается на относительном удлинении, чем на поперечном сужении. [c.364]

Кроме того, было изучено влияние водорода на свойства отожженного сплава ВТИ при —20° С в более широком интервале концентраций — от 0,01 до 0,3% (по массе). Результаты исследований, проведенных при скорости деформации 2,7-10 с , показывают, что лишь при 0,3% (по массе) Нг наблюдается хрупкое разрушение (рис. 208). Хрупкость сплава ВТИ с 0,3% (по массе) Нг сохраняется и при комнатной температуре (г )=13%), Повышенные содержания кислорода усиливают склонность a+ -снлавов к водородной хрупкости. Так, в частности, сплавы, выплавленные в первые годы производства титана, из-за плохого качества губки обладали боль- [c.420]

Значительное снижение пластических свойств стали под действием водорода и напряжений называется водородной хрупкостью. Эффект водородной хрупкости проявляется максимально в интервале температур от - 20 С до + 30 С и зависит от скорости деформации [11, 47]. Различают обратимую и необратимую водородную хрупкость. Охрупчивающее влияние водорода при содержаниях его до 8-10 мл/100 г в большинстве случаев - процесс обратимый, т.е. после вылеживания или низкотемпературного отпуска пластичность конструкции не слишком большого сечения восстанавливается вследствие десорбции водорода из металла. Обратимая хрупкость стали обусловливается, в основном, раство1>енным в кристаллической решетке водородом. Необратимая хрупкость зависит от содержания водорода в стали в молекулярном состоянии, агрегированного в коллекторах, где он находится под высоким давлением, вызывающим большие трехосные напряжения и затрудняющим пластическую деформацию стали. Пластические свойства металла при необратимой хрупкости не восстанавливаются даже после вакуумного отжига, в структуре стали происходят необратимые изменения [69] образуются трещины по границам зерен, где наблюдается преимущественное скопление водорода и обезуглероживание стали. [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...