Mar 11, 2024 Palik žinutę

Kodėl kuo didesnis anglies kiekis, tuo trapesnis plienas?

Kaip žinome, kuo didesnis plieno anglies kiekis, tuo jis kietesnis. Kai į plieną dedama anglies, nusėda geležies karbidas. Didėjant anglies kiekiui, vandenilio susitraukimo greitis didėja, o vandenilio difuzijos greitis žymiai sumažėja. Veiksminga karbidų kontrolė mikrostruktūroje yra labai svarbi, kai komponentams ir velenams naudojamas vidutinio arba didelio anglies plienas. Vidutinio ir didelio anglies plienas yra plačiai naudojamas daugelyje sričių. Apdorojimo inžinierius mano, kad strypai su didesniu anglies kiekiu yra linkę į daugybę įtrūkimų.


Elektrocheminiai eksperimentai rodo, kad anodinio tirpimo reakciją aplink matricą pagreitina Fe-C junginiai. Geležies karbido tūrinė dalis mikrostruktūroje padidina mažą karbido duplekso atsparumą vandeniliui. Plieno paviršių lengva gaminti ir adsorbuoti vandenilį. Vandenilio atomai prasiskverbia į plieną ir gali padidėti tūrinė dalis. Galiausiai galima žymiai sumažinti medžiagos atsparumą vandenilio trapumui. Didelis didelio stiprio plieno atsparumo korozijai ir vandenilinio trapumo sumažėjimas ne tik kenkia plieno savybėms, bet ir labai apriboja plieno panaudojimą. Pavyzdžiui, kai automobilių plienas yra veikiamas įvairiomis korozinėmis aplinkomis, tokiomis kaip chloridai, veikiant slėgiui turėtų atsirasti įtempių korozijos įtrūkimai (SCC), o tai sukels rimtą grėsmę automobilio kėbulo saugumui.

 

Didėjant anglies kiekiui, vandenilio difuzijos koeficientas mažėja ir vandenilio tirpumas didėja. Defektai, tokie kaip nuosėdos (vandenilio atomų hidrofobinių atomų gaudymo vietos), potencialai ir tuštumos, kuriose yra anglies, yra proporcingi anglies kiekiui, todėl padidėja anglies kiekis, o tai padidina anglies kiekį, kuris slopina vandenilį. Kadangi anglies kiekis yra proporcingas vandenilio tirpumui, tuo didesnė tūrio dalis, tuo mažesnis vandenilio difuzijos koeficientas 1045 plieninio strypo šerdis ir didesnis vandenilio tirpumas. Vandenilio tirpumas taip pat turi informacijos apie difuzinį vandenilį, todėl jautrumas vandenilio trapumui yra didžiausias. Didėjant anglies kiekiui, vandenilio difuzijos koeficientas mažėja ir paviršiaus vandenilio koncentracija didėja, o tai sukelia vandenilio viršįtampio lašeliai ant plieno paviršiaus. Dinaminės įtampos poliarizacijos bandymo rezultatai rodo, kad kuo didesnis anglies kiekis mėginyje, tuo daugiau anglies dalyvauja katodinėje redukcijos reakcijoje (vandenilio susidaryme) ir anodinio tirpimo reakcijoje. Karbidas naudojamas kaip katodas su padidinta tūrio dalimi, palyginti su periferine matrica su maža vandenilio viršįtampa.


Elektrocheminio vandenilio prasiskverbimo bandymo rezultatai rodo, kad kuo didesnis anglies kiekis ir karbido tūrio dalis mėginio lazdelėje, tuo mažesnis vandenilio difuzijos koeficientas ir didesnis tirpumas. Didėjant anglies kiekiui, mažėja atsparumas vandenilio trapumui. Lėto tempimo greičio tempimo bandymai patvirtina, kad kuo didesnis anglies kiekis, tuo mažesnis atsparumas įtempių korozijos įtrūkimams. Didėjant vandenilio redukcijos reakcijai ir į mėginį suleidžiamo vandenilio kiekiui, vyksta anodinio tirpimo reakcija, pagreitinanti slydimo zonos susidarymą. Didėjant anglies kiekiui, pliene nusėda karbidai. Veikiant elektrocheminėms korozijos reakcijoms, padidėja vandenilio trapumo galimybė. Karbidų kritulių ir tūrinės dalies kontrolė yra veiksmingas būdas užtikrinti plieninių strypų atsparumą korozijai ir atsparumą vandenilio trapumui.


Vidutinio anglies plieno 1045 naudojimas automobilių dalyse yra ribotas, nes sumažėja vandenilio trapumo energija, atsirandanti dėl korozijos vandeniniuose tirpaluose. Tiesą sakant, šis jautrumas vandenilio trapumui yra glaudžiai susijęs su anglies kiekiu, o geležies karbidas (Fe2.4C/Fe3C) nusėda esant žemai vandenilio viršįtampai. Vietines paviršiaus korozijos reakcijas, kurias sukelia įtempių korozijos įtrūkimai arba vandenilio trapumas, galima pašalinti termiškai apdorojant.

carbon steel pipe

Siųsti užklausą

whatsapp

Telefono

El. paštas

Tyrimo