Адсорбция, абсорбция и диффузия водорода в сталь

Процесс фильтрации водорода сквозь твердое тело имеет пять основных отличительных стадий. На первой стадии водород в обычной молекулярной форме концентрируется на поверхности твердого тела вследствие механизма, называемого адсорбцией. (Не следует путать с абсорбцией ) Затем двухатомные молекулы диссоциируют, т.-е. расщепляются на атомы водорода, совокупность которых иногда называют атомарным водородом. Именно этот атомарный компонент диффундирует сквозь атомарную решетку твердого материала. Поэтому, хотя и нельзя -считать некорректным употребление термина диффузия водорода в связи с проблемой удержания рабочего тела, все же правильнее применять термин фильтрация . Термин диффузия и фильтрация стали синонимами в технической литературе, посвященной двигателям Стирлинга, по той причине, что именно управление диффузией атомарного водорода является наиболее вероятной возможностью управления фильтрацией молекулярного водорода из системы. После диффузии атомы [c.263]

АДСОРБЦИЯ, АБСОРБЦИЯ И ДИФФУЗИЯ ВОДОРОДА В СТАЛЬ [c.12]

Наводороживание слагается из этапов адсорбции, абсорбции и диффузии водорода. При катодной поляризации (как в случае саморастворения, так и при наложении внешнего тока) поверхности на стали образуются адсорбированные Н-атомы, которые частично удаляются вследствие рекомбинации, а частично внедряются з сталь. При этом скорость внедрения водорода будет зависеть от поверхностной концентрации Н-атомов (т. е. от степени заполнения поверхности), а также энергии абсорбции и энергии десорбции водорода . [c.12]

Для низкотемпературных тепловых труб проблема удаления газов не столь серьезна, однако для многих низкотемпературных теплоносителей содержание определенных газов нежелательно из соображений интенсификации коррозионных процессов и др. Дегазация металлов осуществляется посредством нагрева в вакууме до температур, близких к рабочим или выше их, но, как правило, не ниже 400° С. В литературе [6—9] рассматриваются различные источники газовых загрязнений конструкционных материалов и влияние газов на свойства материалов. Взаимодействие газов с металлами может носить разнообразный характер. Например, для водорода [13] характерны поверхностная физическая адсорбция, активированная абсорбция и хемосорбция, диффузия, растворение л химическое взаимодействие с образованием химических соединений. Водород — самый подвижный из всех газов, количество его в металле может меняться при каждой технологической операции, которой он подвергается. Основными видами газовых загрязнений таких материалов, как нержавеющая сталь и никель, являются водород, азот, кислород, окислы углерода. Анализ удаляемых газов проводится масс-спектрометром. Температурный режим обезгаживания подбирают исходя из допустимых для материала температур. Опыты показывают, например, что при температуре выше 600° С наблюдается диффузионное сваривание никеля, что не всегда желательно, так как при этом никелевая сетка теряет эластичность. Время и степень удаления газов сильно зависят от уровня температур и глубины вакуума. В каждом конкретном случае о степени дегазации конструкционных материалов можно судить по глубине вакуума, измеренного в тепловой трубе в стационарных условиях. Время удаления таких газов, как водород, окиси углерода и азота с поверхности нержавеющей стали и никеля в вакууме 0,133 На при температуре 450—500° С, например, не превышает 40 мин. Следует отметить трудности обезгаживания алюминия, так как он обычно содержит большое количество газов, а также может содержать водяные пары. [c.62]

В связи с рассмотренными гипотезами о механизме влияния межкристаллитной внутренней адсорбции примесей, ответственных за отпускную хрупкость, на водородное охрупчивание (4 /) — усиление абсорбции атомарного водорода на поверхности металл - электролит (2) - повышение локальной концентрации водорода на границах зёрен с примесями в зоне предразрушения (3) - аддитивное воздействие примесей и водорода на, когезивную прочность границ, интересны результаты [219, 2201. В этих работах рассмотрена кинетика заоождения и роста микротрещин, развивающихся в твердых растворах се-железа с Р, 8 и С без внешних механических напряжений под действием давления молекулярного водорода, заполняющего полость трещин и достигающего по оценкам [220] 1800 МПа. При этом условия ввода водорода в металл (катодное насыщение из N2804 с добавкой промотора наводороживания АвзО,, высокие плотности катодного тока) были такими, что позволяли не учитывать механизм (1), Средняя концентрация Н в твердом растворе в равновесии с в трещинах по оценкам работы [219] составляла (6 — 60) Ю , т.е. была выше локальной концентрации атомов Н 8 зоне предразрушения перед вершиной растущих трещин в сталях, склонных к замедленному разрушению в водороде. Это обстоятельство вместе с отсутствием существенной восходящей диффузии водорода к вершине в мягком железе, позволяло не учитывать при объяснении влияния примесей на сопротивление водородному охрупчиванию и гипотезу (2). [c.180]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...