ایجاد تردی هیدروژنی در فولاد ‏‎2.25cr-1mo‎‏ با ریزساختار کاملا بینیتی و بررسی برگشت خواص مکانیکی و سینتیک خروج هیدروژن از فولاد مذکور در دمای محیط

در پژوهش حاضر اثرات تردی ناشی از هیدروژن و روند بازگشت خواص مکانیکی از دست رفته در طی فرآیند دی شارژ هیدروژن از فولاد کم کربن و کم آلیاژ ‏‎2.25cr-1mo‎‏ با ریزساختار کاملا بینیتی در دمای محیط ‏‎(25c)‎‏ از طریق مطالعات میکروسکوپ نوری و الکترونی، آزمایشهای خواص مکانیکی شامل کشش با نرخ کرنش پائین ‏‎(ssrt)‎‏، کشش با سرعت معمولی و آزمایش بار آویزان ‏‎(static fatigue)‎‏ مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت. ایجاد تردی هیدروژنی در نمونه ها از طریق شارژ کاتدی در محلول ‏‎1n h2so4+20ppm as2o3‎‏ با شدت جریانی اعمالی ‏‎-20ma/cm2‎‏ در مدت یکساعت صورت گرفت. بررسی اثرات ناشی از تردی هیدروژنی در نمونه هائیکه بلافاصله بعد از شارژ کاتدی تحت اعمال بارگذاری قرار گرفته اند، نشان می دهد، هیدروژن سبب تغییر رفتار سیلانی در جهت افت خواص مکانیکی آلیاژ می گردد، بطوریکه استحکام کششی و شکست کاهش یافته و انعطاف پذیری نمونه ها تا حد شکست کاملا ترد افت می نماید. نتایج اندازه گیری کمی هیدروژن باقیمانده در فولاد مزبور نشان می دهد، زمانیکه نمونه های شارژ شده در تماس با اتمسفر هوای آزاد‏‎‎‏‏‎‎‏‏‎‎‏ (با دمای ‏‎20-30c‎‏‏‎‎‏) قرار می گیرند، خروج هیدروژن از نمونه ها آغاز شده و در زمانهای دی شارژ بالاتر از 200 ساعت به سطح تقریبا ثابت ‏‎0/14ppm‎‏ تنزل می یابد. نتایج آزمایش بار آویزان نشان می دهد، در بالاتر از مدت زمان 32 ساعت دی شارژ، شکستی در نمونه ها مشاهده نمی گردد. لذا می توان زمان مذکور را بعنوان مدت زمان بحرانی دی شارژ در نظر گرفت . بررسی روند بازگشت خواص مکانیکی در نمونه های بدون شیار ‏‎‎‏(آزمایش کشش و ‏‎ssrt‎‏‏‎‎‏‏‎‎‏) حاکی از آن است که پس از 64 ساعت دی شارژ بازیابی خواص استحکامی و انعطاف پذیری تا حد قابل ملاحظه ای صورت گرفته، بطوریکه پس از 256 ساعت دی شارژ، خواص مذکور تا سطح نمونه شارژ نشده کاملا برگشت می نمایند. لذا در نظر گرفتن 256 ساعت دی شارژ بعنوان معیار برگشت کامل خواص مکانیکی نمونه های تردی هیدروژنی شده اطمینان بخش خواهد بود.