Водородное охрупчивание

Рассмотрено влияние водородного охрупчивания (ВО) на механическое поведение металлов и сплавов. Приведены сведения о растворимости, диффузии и проницаемости водорода в металлах, электрохимическом и химическом наводороживании сплавов, дегазации наводороженных сплавов. Даны зависимости чувствительности к ВО от структуры сплавов; отмечено его влияние на макро- и микроскопические рельефы изломов. Приведены основы теории ВО: взаимодействие водорода с дислокациями и вакансиями; влияние 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 полезным инженерно-техническим работникам, специализирующимся в области технологии и прочности изделий из металлических материалов.

Список литературы

1. Колачев Б.А. Водородная хрупкость металлов. М.: Металлургия, 1985. 216 с.
2. Bastien P., Azou P. Effect of Hydrogen on Deformation аnd Fracture of Irоn аnd Steel in Simple Tension // Hydrogen Dаmage / ed. C.D. Beachem. 1979. P. 76–93.
3. Hydrogen Embrittlement of Metals / M.R. Louthan Jr., G.R. Gaskey Jr., J.A. Donovan, D.E. Rawl Jr. // Mater. Sci. Engine. 1972. Vol. 10, No 6. P. 356–368.
4. Beachem C.D. A New Model for Hydrogen-Assisted Cracking (Hydrogen Embrittlement) // Met. Trans. 1972. Vol. 3A, No 2. P. 437–451.
5. Linch S.P. A Comparative Study of Stress Corrosion Cracking and Liquid-Metal Embrittlement in Al, Ni, Ti and Fe-Based Alloys // Hydrogen Ef-fects in Metals: Proc. III Int. Conf. on Behaviour of Materials (ed. I.M. Bernstein and A.W. Thompson). 1980. ATME. P. 863–871.
6. Eichenauer W., Hattenbach K., Pebber A. Die Löslichkeit von Wasserstoff in festem und flüssigem Aluminium // Z. Mttallkunde. 1961. B. 52, Nr. 10. S. 682–684.
7. Карпенко Г.В., Крипякевич Р.И. Влияние водорода на свойства стали. М.: Металлургиздат, 1962. 198 с.
8. Structure Revealed in Zone Refined Aluminium by Tritium Decoration / L.M. Faster, T.H. Jack, W.W. Hill, W. Jeitschko // Met. Trans. 1970. Vol. 1, No 11. P. 3117–3124.
9. Hwang C., Bernstein I.M. A Demonstration of Dislocations Transport of Hydrogen in Iron // Scr. Met. 1983. Vol. 17, No 11. P. 947–950
10. Tobata T., Birnbaum H.K. Direct Observations of the Effect of Hydrogen on Behaviour of Dislocations in Iron // Scr. Met. 1983. Vol. 17, No 7. P. 947–950.
11. Hydrogen Transport by Dislocations / J.K. Tien, A.W. Thompson, I.M. Bernstein, Rebeca J. Richards // Met. Trans. 1976. Vol. 7A, No 6. P. 821–829.
12. Clum J.A. The Role of Hydrogen in Dislocation Generation in Iron Alloys // Scr. Met. 1975. Vol. 9, No 1. P. 51–58.
13. Popovic Z.D., Scott M.J. Nonlinear Self-Consistent Theory of Proton Screening in Metal Applied to Hydrogen in Aluminium and Magnesium // Phys. Rev. 1974. Vol. 33, No 19. P. 1164–1167.
14. Anthony T.R. Solute Segregation in Vacancies Gradients Generated by Sintering and Temperature Changes // Acta Met. 1969. Vol. 17, No 5. P. 603–609.
15. Baranowski B. Thermodynamics of Metal/Hydrogen Systems at High Pressures // Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1972. B. 76, Nr. 8. S. 714–724.
16. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М.: Металлургия, 1976. 472 c.
17. Куртасова Л.А., Полянский В.М. Природа приграничных дефектов и их роль в коррозионном растрескивании алюминиевых сплавов // ФХММ. 1980. Т. 16, № 4. С. 7–12.
18. Li J.C.M., Oriani R.A., Darken L.S. The Thermodynamics of Stressed Solids // Z. Phys. Chem. 1966. B. 49, Nr. 315. S. 271–290.
19. Панасюк В.В., Андрейкив А.Е., Харин В.С. Теоретический анализ роста трещин в металлах при воздействии водорода // ФХММ. 1981. Т. 17, № 4. С. 67–65.
20. Gortemaker P.C.M., de Pater C., Spierling R.M.E.J. Near Crack Tip Finite Strain Analysis // Adv. Fract. Research. Preprint of 5th Int. Conf. on Fracture. Cannes, France. 1981. Vol. 1. P. 151–160.
21. Водород в металлах: В 2 т. Т. 1: Основные свойства / Г. Алефельд, Р. Кате, К. Керр и др.: Пер. с нем. М.: Мир, 1981. 475 с.
22. Hyatt M.V., Speidel M.O., High Strength Aluminium Alloys // Stress Corrosion Cracking of High Strength Steels and Titanium and Aluminum Alloys / Ed. B.F. Brown. Washington D.C.: Naval Res. Lab., 1972. P. 147–244.
23. Полянский В.М. О роли водородного охрупчивания в коррозионном растрескивании алюминиевых сплавов // ФХММ. 1985. Т. 21, № 4. С. 8–17.
24. Pressouyre G.M. Trap Theory of Hydrogen Embrittlement // Acta Met. 1980. Vol. 28, No 7. P. 895–911.
25. Coch G.A. Hydrogen Induced Fracture of High Strength Aluminium Alloy // Corr. 1979. Vol. 35, No 2. P. 73–78.
26. Cristodoulou L., Flower H.M. Hydrogen Embrittlement and Trapping in Al–6 % Zn–3 % Mg // Acta Met. 1980. Vol. 22, No 4. P. 481–487.
27. К вопросу об удалении водорода при термической обработке крупных поковок / Д.А. Мирзаев, В.И. Воробьев, О.К. Токовой и др. // Металлы. 2006. № 1. С. 44–47.
28. Максимчук В.П., Половников С.П. Водородное растрескивание высокопрочных сталей после нанесения гальванохимических покрытий. М.: Энергоиздат, 2007. 320 с.
29. ГОСТ 19807–91. Титан и сплавы титановые деформируемые. Марки.
30. Paton N. Low Temperature Hydrogen Embrittlement of Titanium Alloys // Titanium Science and Technology. 1985. Vol. 2. P. 2519–2526.