Читать онлайн «Водородное охрупчивание»

Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана В. М. Полянский, Э. А. Елисеев ВОДОРОДНОЕ ОХРУПЧИВАНИЕ Под редакцией В. М. Полянского Рекомендовано Научно-методическим советом МГТУ им. Н. Э. Баумана в качестве учебного пособия по курсам «Физика прочности, пластичности и разрушения материалов», «Механика разрушения материалов» Москва Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана 2011 УДК 620. 22(075. 8) ББК 34. 431 П54 Рецензенты: Ю. А. Козыков, Э. А. Макаров Полянский В. М. П54 Водородное охрупчивание : учеб. пособие / В. М. Полян- ский, Э. А. Елисеев; под ред. В. М. Полянского. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. – 37, [3] с. : ил. Рассмотрено влияние водородного охрупчивания (ВО) на ме- ханическое поведение металлов и сплавов. Приведены сведения о растворимости, диффузии и проницаемости водорода в металлах, электрохимическом и химическом наводороживании сплавов, дега- зации наводороженных сплавов. Даны зависимости чувствительно- сти к ВО от структуры сплавов; отмечено его влияние на макро- и микроскопические рельефы изломов. Приведены основы теории ВО: взаимодействие водорода с дислокациями и вакансиями; влия- ние его на критический размер зародышей трещин; дрейф водорода в поле напряжений; механизм ВО; пути предотвращения ВО. Для студентов 5-го курса, обучающихся по специальности «Материаловедение в машиностроении». Пособие может быть по- лезным инженерно-техническим работникам, специализирующим- ся в области технологии и прочности изделий из металлических материалов. УДК 620. 22(075. 8) ББК 34. 431  МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011  ВВЕДЕНИЕ Проблема водородного охрупчивания (ВО) является очень слож- ной и включает множество вопросов о механизмах химического и физико-химического взаимодействия сплавов с окружающей средой, в результате которого образуется водород; вопросов о механизмах адсорбции и абсорбции водорода, в которых важная роль принадле- жит легирующим элементам и примесям, структурным и фазовым составляющим сплавов, а также вопросов о механизмах зарождения и роста трещин в субкритических условиях, при которых силовые условия механического разрушения не достигнуты. Актуальность ВО связана еще и с тем, что в ближайшие годы во всем мире ожидается широкое развитие водородной энергетики. В пособии рассмотрены вопросы влияния водорода на механи- ческие свойства современных сплавов и особенно на субкритиче- ский рост трещин в них. Уделено внимание как феноменологиче- ским аспектам ВО, так и физической сущности этого явления. Приведены также сведения о чувствительности к ВО сплавов на основе различных элементов и краткие сведения о способах пре- дотвращения разрушения по причине ВО. 3  1.