Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2022, выпуск 10 » Статья стр. 1588
<<<>>>
Анализ влияния предела текучести на коррозионное растрескивание под напряжением мартенситных и ферритных сталей в кислых средах
DOI: 10.21883/JTF.2022.10.53251.154-22
Переводная версия: 10.21883/TP.2022.10.54364.154-22
Петров А.И. 1, Разуваева М.В. 1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: An.Petrov@mail.ioffe.ru, M.Razuvaeva@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 13 июня 2022 г.
В окончательной редакции: 3 июля 2022 г.
Принята к печати: 4 июля 2022 г.
Выставление онлайн: 28 июля 2022 г.
PDF версия
Для оценки влияния предела текучести на водородное охрупчивание мартенситных и ферритных сталей рассмотрено влияние захвата водорода структурными неоднородностями (ловушками для водорода) и влияние пластической деформации и напряжения на механизм коррозионного растрескивания под напряжением. В присутствии водорода хрупкое разрушение высокопрочных мартенситных сталей состоит из плоских участков межзеренного разрушения на исходных аустенитных границах зерен и квази-хрупких трещин на границах блоков мартенсита. В низкопрочных сталях хрупкое разрушение проявляется в виде трансгранулярного разрушения ферритных зерен. Уменьшение характеристик мартенситных сталей с ростом предела текучести происходит из-за увеличения концентрации водорода на стадии анодного растворения за счет роста интерфазной поверхности раздела карбид/матрица. Причиной роста концентрации водорода в ферритных сталях является также большая величина механического перенапряжения, увеличение числа активных центров растворения, образование электрохимической пары перлит-феррит и увеличение шероховатости поверхности с ростом деформации. Делается вывод о том, что колоколообразные зависимости критического напряжения перехода от стадии анодного растворения к коррозионному растрескиванию под напряжением и других характеристик механических испытаний от величины предела текучести обусловлены различными механизмами накопления водорода в мартенситных и ферритных сталях. Ключевые слова: водородное охрупчивание, высокоугловые границы, интерфайсы, ловушки, энергия связи водорода, структурные неоднородности, разрушение.
  1. А.И. Петров, М.В. Разуваева. ЖТФ, 90 (12), 2127 (2020). DOI: 10.21883/JTF.2020.12.50131.205-20 [A.I. Petrov, M.V. Razuvaeva. Tech. Phys., 65 (12), 2035 (2020). DOI: 10.1134/S106378422012021X]
  2. A.R. Troiano. Trans. Am. Soc. Met., 52, 54 (1960). DOI: 10.1007/s13632-016-0319-4
  3. W.W. Gerberich, R.A. Oriani, M.-J. Lji, X. Chen, T. Foecke. Philosophical Magazine A, 63 (2), 363 (1991). DOI: 10.1080/01418619108204854
  4. R.A. Oriani. Corrosion, 43 (7), 390 (1987). DOI: 10.5006/1.3583875
  5. H.K. Birnbaum, P. Sofronis. Mater. Sci. Engineer. A, 176 (1-2), 191 (1994). DOI: 10.1016/0921-5093(94)90975-X
  6. M. Nagumo. ISIJ International, 41 (6), 590 (2001). DOI: 10.2355/isijinternational.41.590
  7. L. Jemblie, V. Olden, O.M. Akselsen. Intern. J. Hydrogen Energy, 42, 11980 (2017). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.02.211
  8. R.L.S. Thomas, D. Li, R.P. Gangloff, J.R. Scully. Metallurgical and Mater. Transactions A, 33A, 1991 (2002). DOI: https://link.springer.com/article/10.1007/s11661-002-0032-6
  9. M. Dadfarnia, P. Sofronis, T. Neeraj. Intern. J. Hydrogen Energy, 36, 10141 (2011). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2011.05.027
  10. H.K.D.H. Bhadeshia. ISIJ International, 56 (1), 24 (2016). DOI: 10.2355/isijinternational.ISIJINT-2015-430
  11. A. Nagao, M. Dadfarnia, B.P. Somerday, P. Sofronis, R.O. Ritchie. J. Mechan. Phys. Solids, 112, 403 (2018). DOI: 10.1016/j.jmps.2017.12.016
  12. T. Doshida, K. Takai. Acta Мater., 79, 93 (2014). DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.actamat.2014.07.008
  13. T. Depover, E. Wallaert, K. Verbeken. Mater. Sci. Engineer. A, 664, 195 (2016). DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2016.03.107
  14. C.D. Kim, A.W. Loginow. Corrosion, 24 (10), 313 (1968). DOI: 10.5006/0010-9312-24.10.313
  15. T. Depover, K. Verbcfecn. Intern. J. Hydrogen Energy, 43, 3050 (2018). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2017.12.109
  16. Q. Liu, Q. Zhou, J. Venezuela, M. Zhang, A. Atrens. Corrosion Sci., 125, 114 (2017). DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.corsci.2017.06.012
  17. M. Dadfarnia, M.L. Martin, A. Nagao, P. Sofronis, l.M. Robertson. J. Mech. Phys. Solids, 78, 511 (2015). DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jmps.2015.03.002
  18. H.K. Birnbaum, P. Sofronis. Mater. Sci. Engineer. A, 176 (1-2), 191 (1994). DOI: 10.1016/0921-5093(94)90975-X
  19. P. Novak, R. Yuan, B.P. Somerday, P. Sofronis, R.O. Ritchie. J. Mechan. Phys. Solids, 58, 206 (2010). DOI: 10.1016/j.jmps.2009.10.005
  20. M.L. Martin, M. Dadfarnia, A. Nagao, S. Wang, P. Sofronis. Acta Mater., 165, 734 (2019). DOI: 10.1016/j.actamat.2018.12.014
  21. F.G. Wei, K. Tsuzaki. Hydrogen Trapping Phenomena in Martensitic Steels, in book Gaseous HE of Materials in Energy Technologies, ed. by R.P. Gangloff, B.P. Somerday. (Woodhead Publishing Limited, 2012), v. 2, p. 493--525. DOI: 10.1533/9780857093899.3.493
  22. D. Guedes, L. Cupertino Malheiros, A. Oudriss, S. Cohendoz, J. Bouhattate, J.F. Thebault, M. Piette, X. Feaugas. Acta Mater., 186, 133 (2020). DOI: 10.1016/j.actamat.2019.12.045
  23. A. Nagao, C.D. Smith, M. Dadfarnia, P. Sofronis, I.M. Robertson. Acta Mater., 60 (13-14), 5182 (2012). DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.actamat.2012.06.040
  24. I.M. Robertson, P. Sofronis, A. Nagao, M.L. Martin, S. Wang, D.W. Gross, K.E. Nygren. Metall. Mater. Trans., 46A, 2323 (2015). DOI: https://link.springer.com/article/10.1007/s11661-015-2836-1
  25. A. Oudriss, A. Fleurentin, G. Courlit, E. Conforto, C. Berziou, C. Rebere, S. Cohendoz, J.M. Sobrino, J. Creus, X. Feaugas. Mater. Sci. Engineer.: A, 598, 420 (2014). DOI: 10.1016/j.msea.2014.01.039
  26. N. Nanninga, J. Grochowsi, L. Heldt, K. Rundman. Corrosion Sci., 52, 1237 (2010). DOI: 10.1016/j.corsci.2009.12.020
  27. L.B. Peral, A. Zafra, I. Ternandez-Pariente, C. Rodriguez, J. Belzunce. Intern. J. Hydrogen Energy, 45, 22054 (2020). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2020.05.228
  28. L. Wang, J. Xin, L. Cheng, K. Zhao, B. Sun, J. Li, X. Wangh, Z. Cui. Corrosion Sci., 147, 108 (2019). DOI: 10.1016/j.corsci.2018.11.007
  29. Z.Y. Liu, X.G. Li, C.W. Du, L. Lu, Y.R. Zhang, Y.F. Cheng. Corrosion Sci., 51, 895 (2009). DOI: 10.1016/j.corsci.2009.01.007
  30. L. Zhiyong, C. Zhongyu, L. Xiaogang, D. Cuiwei, X. Yunying. Electrochem. Commun., 48, 127 (2014). DOI: 10.1016/j.elecom.2014.08.016
  31. A. Fragiel, S. Serna, J. Malo-Tamayo, P. Silva, B. Campillo, E. Martinez-Martinez, L. Cota, M.H. Staia, E.S. Puchi-Cabrera, R. Perez. Engineer. Failure Analysis, 105, 1055 (2019). DOI: 10.1016/j.engfailanal.2019.06.028
  32. T. Neeraj, R. Srinivasan, Ju Li. Acta Mater., 60, 5160 (2012). DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j/actamat.2012.06.014
  33. M. Nagumo, K. Takai. Acta Mater., 165, 722 (2019). DOI: 10.1016/actamat.2018.12.013
  34. Z. Cui, Z. Liu, L. Wang, X. Li, C. Du, X. Wang. Mater. Sci. Engineer. A, 677, 259 (2016). DOI: 10.1016/j.msea.2016.09.033
  35. E.M. Gutman. Mechanochemistry of Materials (Cambridge Int Science Publishing, Cambridge, UK, 1998, 211 p.)
  36. L.Y. Xu, Y.F. Cheng. Corros. Sci., 64, 145 (2012). DOI: 10.1016/j.corsci.2012.07.012
  37. Z.Y. Liu, X.G. Li, C.W. Du, Y.F. Cheng. Corrosion Sci., 51, 2863 (2009). DOI: 10.1016/j.corsci.2009.08.019
  38. J. Dai, F. Chiang. J. Eng. Mater. Technol., 114, 432 (1992). DOI: 10.1115/1.2904196
  39. H. Krawiec, V. Vignal, E. Schwarzenboeck, J. Banas. Electrochim. Acta, 104, 400 (2013). DOI: 10.1016/j.electacta.2012.12.029
  40. B.E. Wilde. Corrosion, 27 (8), 326 (1971). DOI: 10.5006/0010-9312-27.8.326
  41. Коррозия, под ред. Л.Л. Шрайера (Металлургия, М., 1981, 632 c.) [ Corrosion, ed. by L.L. Shreir (Newnes-Butterworths, London, Boston)]

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme