Abstract
Today the demand for high-strength metal materials to be used in critical structural elements and facilities that operate under variable temperature and stress conditions is steadily growing economic and engineering tendency. However increased strength features of a metal are opposed by its reduced plasticity so the metal often becomes unfit for large plastic straining. In this case solid body brittle failure starts and this process is quite often of random character, which may result in big financial loss and human injuries. Available literature contains little information on delayed failure issues in principle, however, many research findings demonstrate that the decisive role in this process belongs to hydrogen that interacts with different types of micro-defects in the matrice. In order to understand why a more easy propagation of dislocations from the crack tip down results in embrittlement it is necessary to study the crack growth pattern in inert media for plastic materials. Common features of different hydrogen embrittlement processes make it possible to conclude that a solid theory should be based on consolidated concepts of hydrogen-induced failures with taking into account the synergism of metal-hydrogen systems, i.e. the change in embrittlement mechanism in the process of the material structural self-organization at different structure-scale levels. Here a very important issue is to investigate the response of the material fine structure (structural relaxation) to the influence of a hydrogen medium under various straining temperature and speed conditions. Such investigation should be conducted with the help of electronic microscopes by applying acoustical emission and inner friction methods. Thanks to them it is possible to study the auto-wave nature of metal plastic deformation and to identify the most typical sustainable dissipative structures that emerge during the material self-organizing under combined impact of tensile stress and corrosive media.
Highlights
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИАНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О МЕХАНИЗМАХ ВОДОРОДНОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ.
Для объяснения феномена водородного растрескивания (ВР) металлов и сплавов были предложены следующие основные механизмы и теории: теории внутреннего давления, адсорбции, хрупкого разрушения вершины трещины; механизмы образования хрупкого гидрида; индуцированной водородом атомной декогезии решетки (mechanism hydrogen-enhanced decochesion embrittlement – HEDEмеханизм), водородного усиления локализованной пластичности (mechanism hydrogen-enhanced localized plasticity – HELP-механизм), эмиссии дислокация при адсорбции водорода (adsorptioninduced dislocation emission – AIDEмеханизм).
Еще одним недостатком рассматриваемой модели является объяснение того, каким образом водород способствует образованию новой поверхности, на которую он может впоследствии адсорбироваться, так как по мнению Бешама [7] для дальнейшего растрескивания необходима дальнейшая диффузия водорода в процессе пластической деформации, а также захват водорода ловушками, для выхода вершины трещины на поверхность.
Summary
АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О МЕХАНИЗМАХ ВОДОРОДНОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ. Для объяснения феномена водородного растрескивания (ВР) металлов и сплавов были предложены следующие основные механизмы и теории: теории внутреннего давления, адсорбции, хрупкого разрушения вершины трещины; механизмы образования хрупкого гидрида; индуцированной водородом атомной декогезии решетки (mechanism hydrogen-enhanced decochesion embrittlement – HEDEмеханизм), водородного усиления локализованной пластичности (mechanism hydrogen-enhanced localized plasticity – HELP-механизм), эмиссии дислокация при адсорбции водорода (adsorptioninduced dislocation emission – AIDEмеханизм). Еще одним недостатком рассматриваемой модели является объяснение того, каким образом водород способствует образованию новой поверхности, на которую он может впоследствии адсорбироваться, так как по мнению Бешама [7] для дальнейшего растрескивания необходима дальнейшая диффузия водорода в процессе пластической деформации, а также захват водорода ловушками, для выхода вершины трещины на поверхность. Гидрид металла формируется впереди вершины трещины, в области высоких трехосных напряжений, при этом распространение трещин может происходить из-за растрескивания хрупкой гидридной фазы. KT поэтому скорость движения дислокации с водородным облаком может быть записана в виде [64]: vDH
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
