Przenikanie wodoru do wnętrza obciążonej zmęczeniowo konstrukcji metalowej oraz jego zapobieganie

Jamroziak, K.; Jarguliński, W.; Piesiak, S.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Przenikanie wodoru do wnętrza obciążonej zmęczeniowo konstrukcji metalowej oraz jego zapobieganie

Autorzy

Jamroziak K. , Jarguliński W. , Piesiak S.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Jamroziak_Jargulinski_Piesiak_Przenikanie_3_2014.pdf

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Hydrogen penetration into the interior of the metal fatigue of the loaded structure and its prevention

Języki publikacji

Abstrakty

Autorzy opisują zjawisko przenikania wodoru przez powierzchnię metalowej konstrukcji obciążonej cyklicznie w powietrzu przy temperaturze od -40o do +50o. Wodór głownie przenika przez szczeliny zmęczeniowe, gdzie następuje czysta i świeża powierzchnia pękania. Czynnikiem warunkującym istnienie reakcji katalitycznej, w czasie której para wodna ulega dysocjacji na wodór i tlen, jest wodór. Przenika on do wnętrza metalu, a tlen tworzy związki powierzchniowe. Jednym ze sposobów ochrony przed wnikaniem wodoru z pary wodnej jest nanoszenie powłok ochronnych z tworzyw sztucznych. Na podstawie analizy literatury oraz badań własnych opisano i przytoczono zapobieganie wnikaniu wodoru do konstrukcji metalowej.

The authors describe the phenomenon of hydrogen penetration through the surface of the metal structure cyclically loaded in air at a temperature of from -400 to +500. Hydrogen passes through the slit mainly fatigue, where the clean and fresh fracture on the surface appear. The factor that determines the existence of a catalytic reaction at the time the steam is dissociated into hydrogen and oxygen is hydrogen. It penetrates into the interior of the metal and oxygen forms surface compounds. One way to protect against the penetration of hydrogen from water steam is the use of plastic coatings. Based on the analysis of literature and own studies the way to prevent the penetration of hydrogen into the metal structure was described.

Słowa kluczowe

obciążenia cykliczne zmęczenie materiałów propagacja szczeliny zmęczeniowej wnikanie wodoru do metali

cyclic loading fatigue of materials fatigue crack propagation penetration of hydrogen to metal

Wydawca

Wydawnictwo Uczelni Jana Wyżykowskiego

Czasopismo

Zeszyty Naukowe Dolnośląskiej Wyższej Szkoły Przedsiębiorczości i Techniki. Studia z Nauk Technicznych

Rocznik

2014

Tom

Nr 3

Strony

39--51

Opis fizyczny

Bibliogr. 37 poz., il., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jamroziak K.

krzysztof.jamroziak@wso.wroc.pl

Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. Tadeusza Kościuszki we Wrocławiu

autor

Jarguliński W.

Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. Tadeusza Kościuszki we Wrocławiu, emerytowany nauczyciel akademicki

autor

Piesiak S.

s.piesiak@dwspit.pl

DWSPiT Polkowice, Wydział Nauk Technicznych

Bibliografia

1. Atkins P.W., Chemia fizyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003.
2. Barrow G.M., Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 1963.
3. Ćwiek J., Niszczenie wodorowe stali spawalnych o wysokiej wytrzymałości, monografia, Politechnika Gdańska, Gdańsk 2006.
4. Dobrzański L.A., Honysz R., Fassois S., On the identification of composite beam dynamics based upon experimental data, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, vol. 16, iss. 1–2, 2006, p. 114–123.
5. Gajewski A., Procesy i technologie elektrostatyczne, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2000.
6. Gruin J., Materiały polimerowe, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1989.
7. Jamroziak K., Jarguliński W., Electrical double layer and adhesive force in fatigue strength of metals coated with plastics. Archives of Materials Science and Engineering, vol. 36, iss. 2, 2009, p. 82–88.
8. Jamroziak K., Kulisiewicz M., Piesiak S., Jarguliński W., Badania wytrzymałości zmęczeniowej materiałów powlekanych tworzywami sztucznymi z wykorzystaniem elektrycznej warstwy podwójnej w aspekcie zastosowań do ochrony balistycznej, raport z badań, etap I, WSOWL, Wrocław 2009.
9. Jamroziak K., Jarguliński W., Analiza potencjału elektrodowego powłok ochronnych z tworzyw sztucznych na metalach, Zeszyty Naukowe WSOWL, Wrocław, Nr 4(158), 2010, s. 121–129.
10. Jamroziak K., Jarguliński W., The analysis of the electrode potential shift in the examination of plastic-covered metal fatigue strength, Archives of Materials Science and Engineering, vol. 41, iss. 1, 2010, p. 21–27.
11. Jamroziak K., Jarguliński W., Piesiak S., The analysis of hydrogen absorption by the fatigue crack in changeable loaded structure, Advanced Materials Research, vol. 1036, 2014, pp. 541–546.
12. Jamroziak K., Jarguliński W., Szelka J., The electric double layer in hydriding metals, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, vol. 31, Iss. 2, 2008, p. 678–682.
13. Jamroziak K., Kulisiewicz M., Piesiak S., Jarguliński W., Badania wytrzymałości zmęczeniowej materiałów powlekanych tworzywami sztucznymi z wykorzystaniem elektrycznej warstwy podwójnej w aspekcie zastosowań do ochrony balistycznej, raport z badań, etap II, WSOWL, Wrocław 2010.
14. Jarguliński W., Pole elektrostatyczne a wytrzymałość metali, monografia, Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych, Wrocław 2006.
15. Jarguliński W., Reakcje katalityczne pary wodnej w szczelinie zmęczeniowej metali obciążonych cyklicznie, Zeszyty Naukowe Dolnośląskiej Wyższej Szkoły Przedsiębiorczości i Techniki, Studia z Nauk Technicznych DWSPiT, Polkowice, Zeszyt Nr 2, 2013, s. 87–98.
16. Jargiluński W., Szelka J., Formacion of a double electric layer on the metal – plastic boundary. Materials Science, vol. 40, No 5, 2004, p. 702–705.
17. Jarguliński W., Szelka J., Obrazovanie dvojnogo elektriceskogo sloja na granice metallplastmassa, Fizyko-Khimichna Mekhanika Materialiv, No 5, 2004, s. 107–109.
18. Jarguliński W., Szelka J., Siła adhezji w wytrzymałości zmęczeniowej metali powlekanych tworzywem sztucznym, Zeszyty Naukowe WSOWL, Nr 4(142), 2005, s. 5–11.
19. Kittel W., Wstęp do fizyki ciała stałego, PWN, Warszawa 1976.
20. Kocańda S., et al., About a Possible Cause of Characteristics Development of Short Fatigue Craks in Titanium Alloy WT3 – 1 (9th Coference of th Mechanics of Fracture), Kielce, Special Journal, 2003, p. 161–268.
21. Mościcka-Grzesiak H., Badanie wpływu polaryzacji ładunku przestrzennego na wytrzymałość udarową wybranych dielektryków stałych, praca doktorska, Wydział Elektryczny Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1967.
22. Panasiuk V., et al., Influence of Hydrogen – Containg Environments on Fatigue Crak Extension Resistance of Metals, Wybrani Praci 1991–2001, Lviv 2001, Narodnaja Akademia Nauk Ukrainy, p. 258–296.
23. Pigoń K., Ruziewicz Z., Chemia fizyczna cz. 1 i cz. 2, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2005.
24. Praca zbiorowa pod redakcją Pajdowskiego L., Chemia, WSiP, Warszaw 1982.
25. Przygocki W., Włochowicz A., Fizyka polimerów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001.
26. Rabinowicz M.C., Nadwytrzymałość metali, WNT, Warszawa 1964.
27. Skiner S., Savage R., Rutzler I., Electrical Phenomena in Adhezjon Elektron Atmospheres in Dielektrics, Journal of Applied Phisics, vol. 24, No 4, 1953, p. 438–450.
28. Skiner S., Savage R., Rutzler I., Electrical Phenomena in Adhezjon Elektron Atmospheres in Dielektrics, Journal of Applied Phisics, vol. 25, No 8, April 1954, p. 1055–1056.
29. Skorupa M., Eksperymentalne badania zjawiska zamykania się pęknięć zmęczeniowych. Metody doświadczalne w zmęczeniu materiałów i konstrukcji. Zbiór monografii, Wydawnictwo Uczelniane Akademii Techniczno-Roliniczej w Bydgoszczy, Bydgoszcz 2000, s. 149–206.
30. Sozańska M., Niszczenie wodorowe typu „Rybie oczy” wybranych stali dla energetyki, monografia, Politechnika Śląska, Zeszyty Naukowe, Nr 1705, Gliwice 2006.
31. Staliński B., Terpiłowski J., Wodór i wodorki, WNT, Warszawa 1987.
32. Surygała J., Wodór jako paliwo, WNT, Warszawa 2008.
33. Szata M., Opis rozwoju zmęczeniowego pękania w ujęciu energetycznym, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2002.
34. Waynman A., Modern state of the problem of hydrogen embitterment of metal of TPP thermo-mechanical equipment of pre-and overcritical parameters. 3rd International Conference „Fracture mechanics of materials and structural integrity” Lviv 2004, p. 445–456.
35. Włodarczyk P., Wpływ absorbowanego wodoru na właściwości mechaniczne konstrukcji ze stopów aluminium, praca doktorska, Politechnika Opolska Wydział Mechaniczny, Opole 2010.
36. Wolarek Z., Wnikanie, transport i absorpcja wodoru przez azotowane żelazo, Polska Akademia Nauk, Instytut Chemii Fizycznej, praca doktorska, Warszawa 2007.
37. Zaborski S., Obróbka elektryczno-ścierna, monografia, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2007.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-d02b48f5-dc02-4272-8415-4081570ff7f5