تاثیر هیدروژن بر رفتار مکانیکی و مکانیزم های شکست در فولاد کم کربن 2.25Cr-1mo

Abstract

در پژوهش حاضر تاثیر هیدروژن بر رفتار مکانیکی خواص استحکامی – خواص انعطاف پذیری و مکانیزم شکست در فولاد کم کربن و کم آلیاژ 2.25 cR.1Mo با ریزی ساختار کاملا بینیتی مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. ورود هیدروژن بدون ساختار از طریق شارژ کاتدی در محلول اسید سولفوریک یک نرمال حاوی اکسید آرسنیک بعنوان سم کاتدی صورت گرفت.در ادامه آزمایشهای بار آویزان کشش با نرخ کرنش پائین (SSRT) در گستره نرخ کرنش 10-6 تا 10-4 S-1 و کشش با سرعت معمولی (10-2 S-1) انجام شد. مطالعات شکست نگاری به کمک میکروسکوپ استریو و میکروسکوپ الکترونی رویشی (SEM) صورت گرفت. نتایج بدست آمده نشان می دهد شارژ کاتدی هیدروژن بدرون ساختار موجب تغییر رفتار سیلانی در جهت افت خواص مکانیکی آلیاژ می گردد : بطوریکه استحکام کششی و تنش حقیقی شکست کاهش قابل ملاحظه ای یافلته و انعطاف پذیری نمونه ها تا حد شکست کاملا ترد افت می نماید. نتایج بررسی شکست نگاری حاکی از آن است که ورود هیدروژن بدرون ساختار موجب انتقال ناحیه جوانی زنی ترک از مغز نمونه به نزدیکی سطح آزاد در نمونه های کششی و SSRT و تغییر مکانیزم اشاعه اولیه ترک از اتصال حفرات به مرز دانه ای در کلیه نمونه ها می گردد. در مراحل بعدی رشد ترک در کلیه نمونه های شارژ شده مکانیزم شکست کم انرژی و ترد شبه کلیواژیی می باشد که بصورت گسترده ای فعال می شود. نتایج مذکور در قالب یک مدل از نحوه اشاعه و گسترش ترک در نمونه های مورد آزمایش ارائه شده است