Stopy niklu pomimo znacznie wyższej odporności na korozję niż stale, wykazują jednak niższą odporność na kruchość wodorową, szczególnie w stanie odkształconym plastycznie (rys. 1) stosowanym do umacniania tych stopów. Jedną z przyczyn większej kruchości tych stopów w stanie odkształconym plastycznie może być wzrost szybkości dyfuzji wodoru spowodowany wzrostem gęstości dyslokacji związany z silnym odkształceniem plastycznym. Dane literaturowe dotyczące wpływu odkształcenia plastycznego na szybkość dyfuzji w stopach o sieci RSC są rozbieżne. Przedmiotem badań w niniejszej pracy był wysoko molibdenowy stop niklu Hastelloy C-276. W porównawczych badaniach współczynnika dyfuzji wodoru w materiale odkształconym plastycznie i w materiale wyżarzonym zastosowano metodę pomiaru odkształcania się próbek pod wpływem wnikania wodoru. Zastosowana metoda polega na pomiarze odkształceń próbki metalowej w postaci cienkiej smukłej płytki, stanowiącej katodę, która jest nasycana elektrolitycznie wodorem tylko z jednej strony. Wnikanie wodoru powoduje wzrost parametru sieci krystalicznej metalu, a tym samym wzrost objętości, co jest przyczyną odkształceń, których skutkiem jest wyginanie się płytki (rys. 2,3 i 5). W celu określenia zależności wielkości wygięcia próbki od czasu wodorowania wyprowadzono odpowiednie zależności matematyczne dla przypadku, gdy rozkład stężenia wodoru w próbce ma charakter dyfuzyjny (rys. 4). Wyniki przeprowadzonych badań (rys. 6) wykazały, że w przypadku próbek, w których stopień odkształcenia plastycznego wynosił 50 %, współczynnik dyfuzji wodoru w temperaturze pokojo wej jest 2,7 razy większy, aniżeli w przypadku próbek wyżarzonych. Wzrost szybkości dyfuzji wodoru, spowodowany tzw. dyfuzją kanalikową, powoduje głębszą jego penetrację w materiał uprzednio odkształcony, co w efekcie powoduje, że ulega on degradacji w większym stopniu.
EN
Ni-base alloys, despite their much higher resistance to general and localized corrosion than stainnless steels, are more susceptible to hydrogen embrittlement (HE). This embrittlement tendency increases significantly following coldworking applied to increase strength of these alloys (Fig. 1). An important reason of this tendency might be an increase of hydrogen diffusivity caused by a much higher dislocations density, as a result of cold-working, than in the annealed alloys.In the literature there are discrepancies between fee data on the influence of deformation on hydrogen diffusivity in corrosion resistant Ni-base alloys. In this work comparative measurements of hydrogen diffusion coefficient in cold-worked and in annealed M-base alloy Hastelloy C-276 were conducted. A method applied for comparasion the hydrogen diffusion coefficients involved measuring the magnitude of deformation of samples in the form of thin, slender plates during electrolytic charging with hydrogen by one side only. Hydrogen ingress expands the lattice of the host metal and increases its volume. This increase causes in turn a deformation and bending of the sample (Fig. 2,3 and 5). To determine the dependence between the magnitude of the plate bending and of the time of hydrogen charging a mathematical formula was derived taken into account diffusional distribution of hydrogen concentration in the plate (Fig. 4). The results of measurements conducted (Fig. 6) have shown, that in the case of the 50 % cold-worked samples the hydrogen diffusion coefficient at room temperature is 2.7 times greater, than in the case of annealed samples. This increase of hydrogen diffusivity, cased by pipe diffusion in the dislocation network of predeformed samples, makes hydrogen penetration deeper into the cold-worked material and its stronger degradation.
During the hydrogen permeation through Al in 0.01N NaOH, the unusual kinetic of hydrogen permeation has been observed. The formation of the minimum of hydrogen permeation rate and the maximum of hydrogen permeation rate has been noticed upon the appplication and cessation of cathodic polarization, respectively. The effect of the near electrode pH of electrolyte and of the electrode potential on permeation transients suggested that the reason for untypical hydrogen permeation was not the surface effects but the complex transport of hydrogen within the membrane. The effect of the Al membrane thickness on permeation transients and the effect of cathodic polarization on the stress-strain curve of Al and the results olf theoretical calculations showed that the strain introduced into the membrane at application of cathodic polarization caused the hydrogen up-hill diffusion. The possibility of the hydrogen up-hill diffusion should be taken into account at consideration of stress and strain state at the tip of propagated corrosion crack in Al.
PL
W procesie elektrochemicznych pomiarów przenikania wodoru przez Al w 0.01N NaOH zaobserwowano nietypowy przebieg krzywej przenikania wodoru. Zarejestrowano minimum przenikania wodoru przy włączeniu polaryzacji katodowej, oraz maksimum przenikania przy wyłączeniu polaryzacji katodowej. Wpływ przyelektrodowego pH roztworu i potencjału elektrody na przebieg krzywych przenikania wodoru wskazuje na to, że przyczyną nietypowego przebiegu przenikania nie są procesy powierzchniowe, lecz złożony transport wodoru wewnątrz membrany. Wpływ grubości membrany Al na przenikanie wodoru, wpływ polaryzacji katodowej na krzywą rozciągania Al i wyniki teoretycznych obliczeń wskazują, że naprężenia wprowadzane do membrany przy nałożeniu polaryzacji katodowej wywołują wsteczną dyfuzję wodoru. Możliwość wstecznej dyfuzji powinna być brana pod uwagę przy rozpatrywaniu stanu naprężeń i odkształceń w wierzchołku pęknięcia korozyjnego rozprzestrzeniającego się w Al.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.