Коррозионное растрескивание сталей

Карпенко Г.В., Василенко И.И.

Техніка, Киев, 1971 г.

ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ СТАЛИ. СКОРОСТИ И ВИДА ДЕФОРМАЦИИ. А ТАКЖЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

НА ВОДОРОДНУЮ ХРУПКОСТЬ

От химического состава и структуры стали зависит растворимость и поглощение ею водорода; они также влияют на проявление водородного охрупчивания.

Водород охрупчивает стали перлито-ферритного класса. На механические свойства аустенитных сталей он оказывает меньшее влияние. Охрунчивание водородом конструкционных сталей увеличивается с повышением содержания углерода. При электролитическом наводороживании среднеуглеродистых сталей установлено резко отрицательное влияние марганца на хрупкую прочность образцов, закаленных как в воде, так и в масле 1125—126). Образцы, закаленные в воде, при некотором содержании марганца хрупко разрушались при иаводороживании стали даже при отсутствии внешней нагрузки, а только в результате действия внутренних напряжении. Наиболее чувствительной к водородной хрупкости оказалась марганцовистая сталь 65Г при ее закалке до HRC50.

Повышение водородной хрупкости наблюдалось в стали с добавками хрома. Легирование кремнием, а также загрязнение стали фосфором не изменило ее сопротивления хрупкому разрушению при наводороживании. Легирование стали никелем, молибденом и вольфрамом увеличивает ее стойкость к этому разрушению.

Влияние легирующих элементов на процесс восстановления пластичности и прочности при старении описано Я. М Потаком и О. П. Бреславцевой [126]. Исследования показали, что свойства наводороженных высоколегированных сталей Х4ВЗМХФ2 и Х12М, содержащих карбидообразующие элементы, после отпуска при температуре 473° К почти полностью восстанавливаются до уровня, соответствующего йена в од о роже н ному состоянию. С наибольшей скоростью восстанавливается пластичность после старения стали со структурой сорбита и перлита, а с наименьшей — со структурой игольчатого троостита и мартенсита. Свойства наводороженной стили У10 высокой твердости улучшаются в результате отпуска ори температуре 473° К, однако не восстанавливаются до исходного значения.

Исследования влияния температуры отпуска на сопротивление закаленной стали водородной хрупкости изучены Я. М. Потаком |125|. Установлено, что наводороженные ннзкоотпущенные стали разрушаются хрупко при весьма малых напряжениях, которые иногда в 10 раз ниже предела прочности ненаводороженной стали. С увеличением температуры отпуска и снижением предела прочности хрупкое разрушение стали под действием водорода происходило при все более высоких напряжениях. При снижении прочности в результате отпуска ниже 1000 М.мм-¹не удавалось вызвать хрупкого разрушения образцов при воздействии водорода. Наименьшее снижение пластических свойств в результате наводороживании наблюдается у сталей с наиболее термодинамически устойчивой структурой, например у зернистого или тонкопластинчатого перлита; наибольшая водородная хрупкость — у сталей с мартенситной структурой.

Скорость деформации влияет на механические характеристики наводороженной стали, что имеет большое значение как при кратковременном, так и длительном статическом нагружении, а также при ударном и циклическом нагружении.