Quali sono gli effetti di infragilimento da idrogeno su acciaio?

Quali sono gli effetti di infragilimento da idrogeno su acciaio?

Idrogeno, sia in forma atmosferica o contenuti in altri composti, ha un forte impatto negativo su acciaio ad alta resistenza alla trazione, particolarmente alle temperature elevate. Quando sottoposto a idrogeno prolungato attacco, tale acciaio può non riuscire all'improvviso e catastrofico. Risolvere questo problema, che è conosciuto come "infragilimento da idrogeno", sarà cruciale per le future applicazioni di idrogeno, come nei motori a combustione interna.

Rottura dei legami chimici

Infragilimento da idrogeno può assumere diverse forme, uno dei quali comporta la progressiva diffusione di atomi di idrogeno nella grata del microscopica dell'acciaio stesso. Atmosferica idrogeno diffonde nel metallo, che gravita verso la zona con maggior stress. Quando questo accade, i legami chimici che tengono insieme gli atomi che compongono l'acciaio cominciano ad indebolirsi; Questo compromette l'integrità strutturale dell'acciaio e aumenta la probabilità che il metallo avrà esito negativo in modo anomalo.

Inclusione di idrogeno

In alternativa, è possibile associata infragilimento da idrogeno con atomi diffondente in piccoli pori o vuoti nell'acciaio. Questi fori sono microscopici---appena abbastanza grande per un atomo. Quando gli atomi di idrogeno più trovare la loro strada nei vuoti, uniscono alle molecole di idrogeno di forma che non possono sfuggire; alla fine della pressione nelle build Sub a livelli estremi, mettendo grande stress sull'acciaio. Ad una densità di idrogeno di solo 5 ppm, la pressione all'interno dei vuoti possa raggiungere 17.000 volte la pressione media al livello del mare.

Resistenza alla trazione

Uno degli effetti più pronunciati di infragilimento da idrogeno è una diminuzione nella resistenza alla trazione---resistente come l'acciaio è. Sotto carico, in acciaio possa essere sottoposti a enormi pressioni lungo assi multipli; Quando indebolito da infragilimento da idrogeno, l'acciaio è più probabile a dare semplicemente modo. Infragilimento da idrogeno tende ad impatto in acciaio che è particolarmente forte o particolarmente duro, perché questi tipi di acciaio hanno generalmente una bassa tolleranza per cedimenti strutturali.

Duttilità

Acciaio, quando messo sotto carico pesante, ha la tendenza naturale a deformare leggermente---un fenomeno noto come duttilità. Come suggerisce il nome, infragilimento da idrogeno riduce notevolmente la duttilità, che rende l'acciaio fragile e inflessibile. Come l'acciaio inizia a deformarsi lungo aree già oggetto di attacco di idrogeno, l'idrogeno si diffonde ulteriormente nel lattice, creando un cedimento strutturale CSS che alla fine scatta l'acciaio lungo la linea di maggior sollecitazione.