Спосіб випробування сталей на водневе розтріскування

Спосіб випробування сталей на водневе розтріскування, що включає витримку зразків у водному розчині хлористого натрію й оцтової кислоти з наступним металографічним аналізом шліфованих зразків, який відрізняється тим, що під час витримки у розчині хлористого натрію й оцтової кислоти зразків їх вмикають в електричний ланцюг як катод при щільності катодного струму 0,0070,04 А/см2. (19) (21) u200801409 (22) 04.02.2008 (46) 25.06.2008, Бюл.№ 12, 2008 р. (72) КРИМОВ ВІТАЛІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, UA, АЛІМОВ ВАЛЕРІЙ ІВАНОВИЧ, UA, ДУРЯГІНА ЗОЯ АНТОНІВНА, UA, АФАНАСЬЄВА МАРІЯ ВІКТОРІВНА, UA, КАЛУГІНА ТЕТЯНА АНДРІЇВНА, UA (73) ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA 3 33449 Водяний розчин хлористого натрію й оцтової кислоти створює кисле корозійне середовище. Проходження електричного струму через водяний розчин приводить до електролітичного відновлення водню на катоді по реакції деполяризації Н+·Н2О+е→Надс+Надс→Н2 і таким чином, випробуваний зразок безупинно контактує з атомарним воднем, що дифундує в метал, насичуючи його. При цьому зразок, будучи катодом, не розчиняється і його поверхня не руйнується. Завдяки новим ознакам виключається роз'ятрювання поверхні зразка, а розтріскування не стимулюється поверхневими тріщинами, що з'являються при хімічному розчиненні зразка. Крім того, процес розтріскування зразків відбувається швидше через більш інтенсивне насичення воднем, що скорочує тривалість випробувань. При щільності катодного струму менш 0,007А/см2 об'єм відновленого водню виявляється недостатнім для ефективного насичення зразка. При щільності катодного струму більше 0,04А/см2 починається інтенсивне розчинення анода, що приводить до зміни склада електроліту й окислюванню зразка. Приклад. Випробуванню на водневе розтріскування по заявляемому способу, піддавали зразки, що були вирізані з листа стали категорії Х70 товщиною 18мм і розмірами 20×100мм. Грані зразків, перпендикулярні площині прокатки, шліфували й полірували. Зразок підключали до негативного виходу джерела постійного струму, тобто як катод. Місце приєднання провідника ретельно ізолювали від середовища для запобігання контактної корозії. Зразок занурювали в посудину з 5%-вим водяним розчином хлористого натрію й 0,5%-вим оцтової 4 кислоти. Анод виготовляли з нержавіючої сталі 12X18Н10Т. За допомогою джерела живлення встановлювали силу струму в ланцюзі такої величини, щоб поверхнева щільність струму для зразка перебувала в діапазоні 0,007-0,04А/см2. Електроліт міняли кожні 15год., і після витримки в продовж 96 год., зразок витягали, розрізали навпіл по осі зразка перпендикулярно площини прокатки. Після шліфування досліджували поверхню різа, вимірювали довжину й ширину ділянок, що містять тріщини. Коефіцієнт чутливості до розтріскування (CRS) оцінювали у відповідності зі стандартом NACE Standard TM 0284-87 по формулі: åa´b CRS = ´ 100 , W ´T де a, b - довжина й ширина ділянок зразка, на яких утворилися тріщини; W, Т - довжина й ширина зразка відповідно. Паралельно проводили випробування зразків за методикою стандарту NACE Standard TM 028487 - найближчий аналог. Сірководень одержували в окремому реакторі при взаємодії сульфіду заліза й соляної кислоти. В таблиці наведені технологічні параметри і результати випробувань заявляємого способу та найближчого аналогу. Як слідує з таблиці, коефіцієнти чутливості до водневого розтріскування, отриманий по заявляемому способу, що, і по стандарту NACE (найближчий аналог), близькі. Менше значення коефіцієнта, визначеного за запропонованим методом, може бути пояснено повною відсутністю роз'ятрювання поверхні зразка. Таблиця Спосіб випробувань Заявляємий; склад розчину, мас. %.: хлористий натрій - 5; оптова кислота - 0,5; Щільність катодноCSR, % го струму, А/см2 0,365 0,005 0,359 0,007 0,318 0,01 0,375 0,4 0,389 0,07 По найближчому аналогу (стандарт NACE Standard ТМ 0284-87); склад розчину, мас. % хлористий натрій - 5; оцтова кислота - 0,5; сірководень - до насичення Це виключає перекручування, які можуть з'являтися за рахунок стимулювання розтріскування поверхневими тріщинами, що з'являються при хімічному розчиненні зразка. Крім того, розтріскування зразків при випробування по заявляємому Комп’ютерна верстка А. Рябко 0,425 Стан поверхні зразка Без змін, не насичується Без змін, насичується воднем Потемніння поверхні, збільшення шорсткості за рахунок розтріскування Значна шорсткість поверхні, поява фігур травлення, розтріскування методу, відбувається швидше через більше інтенсивне насичення воднем й, таким чином, тривалість випробувань скорочується, також спрощується сам спосіб випробування. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601