Влияние равноканального углового прессования и плотности тока катодного наводороживания на захват водорода в низкоуглеродистой стали

Е.Д. Мерсон ORCID logo , П.Н. Мягких, Г.В. Клевцов, Д.Л. Мерсон, А.Ю. Виноградов показать трудоустройства и электронную почту
Получена 30 декабря 2019; Принята 21 января 2020;
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: Е.Д. Мерсон, П.Н. Мягких, Г.В. Клевцов, Д.Л. Мерсон, А.Ю. Виноградов. Влияние равноканального углового прессования и плотности тока катодного наводороживания на захват водорода в низкоуглеродистой стали. Письма о материалах. 2020. Т.10. №2. С.152-157
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2020-2-152-157

Аннотация

При одинаковых условиях наводороживания сталь, подвергнутая РКУП, поглощает больше водорода, чем в исходном горячекатаном состоянии.Благодаря их выдающимся механическим свойствам, стали и другие металлические материалы с ультрамелкозернистой (УМЗ) микроструктурой, полученные методами интенсивной пластической деформации (ИПД), такими как, равноканальное угловое прессование (РКУП), находятся в центре внимания сообщества материаловедов в течение последних десятилетий. Тем не менее, данные о последствиях воздействия окружающей среды, таких как коррозионное растрескивание под напряжением и ВХ, на характеристики УМЗ ферритных сталей ограничены в литературе и требуют дополнительных исследований. В настоящей работе при помощи газового анализа методом горячей экстракции было исследовано влияние плотности тока катодного наводороживания на концентрацию и состояние водорода в низкоуглеродистой стали марки 09Г2С в состоянии поставки и после РКУП. Обнаружено, что вследствие повышенной плотности дислокаций и общей длины границ зерен после РКУП сталь поглощает значительно более высокую концентрацию водорода, чем в состоянии поставки при данных условиях наводороживания. Кроме того, концентрация водорода в стали, подвергнутой РКУП, значительно изменяется только при плотностях тока ниже 20 мА / см2 и не зависит от водородо-индуцированного растрескивания. В то же время, в стали в состоянии поставки немонотонный рост концентрации водорода происходит при увеличении плотности тока до 340 мА / см2 и контролируется степенью водородо-индуцированных повреждений.

Ссылки (16)

1. R. Valiev. Nanostructuring of metals by severe plastic deformation for advanced properties. Nat. Mater. 3, 511 (2004). Crossref
2. A. Azushima, R. Kopp, A. Korhonen, D. Y. Yang, F. Micari, G. D. Lahoti, et al. CIRP Ann. 57, 716 (2008). Crossref
3. A. Vinogradov. Adv. Eng. Mater. 17, 1710 (2015). Crossref
4. Y. Estrin, A. Vinogradov. Acta Mater. 61, 782 (2013). Crossref
5. Y. Mine, S. Matsumoto, Z. Horita. Corros. Sci. 53, 2969 (2011). Crossref
6. O. Barrera, D. Bombac, Y. Chen, T. D. Daff, E. Galindo-Nava, P. Gong, et al. J. Mater. Sci. 53, 6251 (2018). Crossref
7. Y. Mine, N. Horita, Z. Horita, K. Takashima. Int. J. Hydrogen Energy. 42, 15415 (2017). Crossref
8. E. G. Astafurova, E. V. Melnikov, S. V. Astafurov, I. V. Ratochka, I. P. Mishin, G. G. Maier, et al. Phys. Mesomech. 22, 313 (2019). Crossref
9. Y. Mine, K. Tachibana, Z. Horita. Metall. Mater. Trans. A. 42, 1619 (2011). Crossref
10. E. D. Merson, P. N. Myagkikh, G. V. Klevtsov, D. L. Merson, A. Vinogradov. Eng. Fract. Mech. 210, 342 (2019). Crossref
11. D. Tareda, N. Takata, N. Tsuji. Susceptibility to Hydrogen Embrittlement of Ultrafine Grained IF Steel Produced by Severe Plastic Deformation. In: 214th ECS Meet. Electrochemical Society, Honolulu, Hawaii (2008) p. 1.
12. G. I. Raab, R. Z. Valiev, D. V. Gunderov, T. C. Lowe, A. Misra, Y. T. Zhu. Mater. Sci. Forum. 584 - 586, 80 (2008). Crossref
13. M. C. Tiegel, M. L. Martin, A. K. Lehmberg, M. Deutges, C. Borchers, R. Kirchheim. Acta Mater. 115, 24 (2016). Crossref
14. A. Griesche, E. Dabah, T. Kannengiesser, N. Kardjilov, A. Hilger, I. Manke. Acta Mater. 78, 14 (2014). Crossref
15. W. Y. Choo, J. Lee. Metall. Trans. A. 13, 135 (1982). Crossref
16. W. Y. Choo, J. Lee. J. Mater. Sci. 17, 1930 (1982). Crossref

Другие статьи на эту тему