Kluczowa różnica między kruchością wodorową a pękaniem korozyjnym naprężeniowym polega na tym, że kruchość wodorowa występuje z powodu korozji wywołanej przez kwasy, takie jak mokry siarkowodór i kwas fluorowodorowy, podczas gdy pękanie korozyjne naprężeniowe występuje pod wpływem naprężenia rozciągającego i korozji środowisko.
Kruchość wodorowa jest również znana jako pękanie wspomagane wodorem lub pękanie wywołane wodorem. Proces ten jest bardzo ważny zarówno w przypadku stopów, jak i czystych metali; jednak pękanie korozyjne naprężeniowe ma zastosowanie tylko do stopów, a nie do czystych metali.
Co to jest kruchość wodorowa?
Kruchość wodorowa to zmniejszenie ciągliwości metalu z powodu zaabsorbowanego wodoru. Jest również znany jako kraking wspomagany wodorem lub kraking indukowany wodorem. Atomy wodoru są bardzo małe. Dlatego te atomy mogą przenikać przez metale stałe. Po wchłonięciu wodór może obniżyć naprężenia wymagane do powstania pęknięć w metalu, co powoduje kruchość. Ponadto kruchość wodorowa występuje w szczególności w stali, żelazie, niklu, tytanie, kobalcie i stopach tych metali. Ponadto miedź, aluminium i stal nierdzewna są metalami podatnymi na kruchość wodorową.
Ważne fakty dotyczące natury kruchości wodorowej są znane od XIX wieku. Można ją zmaksymalizować w temperaturze zbliżonej do temperatury pokojowej w stali, a większość metali jest stosunkowo odporna na proces kruchości wodorowej w temperaturze powyżej 150 stopni Celsjusza. Proces ten wymaga również obecności zarówno wodoru atomowego, jak i naprężeń mechanicznych, aby wywołać wzrost pęknięć. Jednak to naprężenie może być przyłożone lub rezydualne. Ogólnie rzecz biorąc, materiały o większej wytrzymałości są bardzo podatne na kruchość wodorową. Co więcej, może wzrosnąć przy niższym współczynniku odkształcenia.
Kruchość wodorowa to złożony proces, który obejmuje szereg odrębnych mikromechanizmów, ale wszystkie te procesy nie są wymagane na raz. Mechanizm kruchości wodorowej obejmuje tworzenie się kruchych wodorków, tworzenie pustych przestrzeni, które prowadzą do powstawania pęcherzyków pod wysokim ciśnieniem, zwiększoną dekohezję na powierzchniach wewnętrznych i zlokalizowaną plastyczność końcówek pęknięć, która może wspomagać propagację pęknięć.
Co to jest pękanie korozyjne naprężeniowe?
Pękanie korozyjne naprężeniowe obejmuje wzrost powstawania pęknięć w środowisku korozyjnym. Ten rodzaj pękania może prowadzić do nieoczekiwanego i nagłego uszkodzenia normalnie ciągliwych stopów metali, które są poddawane naprężeniom rozciągającym. Może się to zdarzyć szczególnie w podwyższonych temperaturach.
Ponadto, pękanie korozyjne naprężeniowe jest wysoce specyficzne chemicznie, ponieważ niektóre stopy mogą ulegać pękaniu korozyjnemu naprężeniowemu tylko po wystawieniu na działanie niewielkiej liczby środowisk chemicznych. To środowisko chemiczne, które powoduje pękanie korozyjne naprężeniowe dla określonego stopu, często powoduje jedynie umiarkowaną korozję metalu. Części metalowe podlegające silnemu pękaniu korozyjnemu naprężeniowemu mogą wydawać się jasne i błyszczące. Dzieje się tak, ponieważ są wypełnione mikroskopijnymi pęknięciami. Może to utrudnić wykrycie pękania korozyjnego naprężeniowego.
Pękanie korozyjne naprężeniowe dotyczy głównie metali i stopów metali. Pękanie naprężeniowe to porównywalny efekt, który wpływa również na inne materiały, w tym polimery, ceramikę i szkło.
Jaka jest różnica między kruchością wodorową a pękaniem korozyjnym naprężeniowym?
Kruchość wodorowa i pękanie korozyjne naprężeniowe to dwa ważne procesy przemysłowe. Kluczowa różnica między kruchością wodorową a pękaniem korozyjnym naprężeniowym polega na tym, że kruchość wodorowa występuje w wyniku korozji wywołanej kwasami, takimi jak mokry siarkowodór i kwas fluorowodorowy, podczas gdy pękanie korozyjne naprężeniowe występuje pod wpływem naprężeń rozciągających i środowiska korozyjnego.
Poniższa infografika przedstawia różnice między kruchością wodorową a pękaniem korozyjnym naprężeniowym w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – Kruchość wodorowa a pękanie korozyjne naprężeniowe
Kruchość wodorowa to zmniejszenie ciągliwości metalu z powodu zaabsorbowanego wodoru, podczas gdy pękanie korozyjne naprężeniowe to wzrost powstawania pęknięć w środowisku korozyjnym. Kluczowa różnica między kruchością wodorową a pękaniem korozyjnym naprężeniowym polega na tym, że kruchość wodorowa występuje z powodu korozji wywołanej przez kwasy, takie jak mokry siarkowodór i kwas fluorowodorowy, podczas gdy pękanie korozyjne naprężeniowe występuje pod wpływem naprężeń rozciągających i środowiska korozyjnego.
