Вплив об’ємної концентрації водню в металі на особливості деформування низьколегованої трубопровідної сталі

Abstract

Встановлено особливості деформування низьколегованої трубопровідної сталі у водневовмісному середовищі залежно від об’ємної концентрації водню в металі. Виявлено деяке характеристичне її значення, коли змінюється механізм впливу водню на деформування сталі: нижче цього значення матеріал пластифікується, а вище – окрихчується. Значення Cн* можна розглядати як важливий інженерний параметр для оцінювання міцності та руйнування матеріалів і елементів конструкцій у водневовмісних середовищах, а також для опрацювання технологій водневої обробки конструкційних матеріалів, щоб оптимізувати їх службові характеристики.

Установлены особенности деформирования низколегированной трубопроводной стали в водородсодержащей среде в зависимости от объемной концентрации водорода в металле. Выявлено некоторое характеристическое значение этой концентрации, когда изменяется механизм влияния водорода на деформирование стали: ниже этого значения водород способствует пластификации материала, а выше – его охрупчиванию. Концентрацию Cн* можно рассматривать как важный инженерный параметр для оценивания прочности и разрушения материалов и элементов конструкций в водородсодержащих средах, а также при создании технологии водородной обработки конструкционных материалов с целью оптимизации их служебных свойств.

The peculiarities of strain behavior of pipeline steel depending on hydrogen concentration in the metal bulk were studied. The existence of some characteristic value of hydrogen concentration was revealed at which the mechanism of hydrogen influence changes, namely: below this value the enhanced plasticity (decreasing of the yield stress value) takes places and above – the hydrogen embrittlement occurs. The value Cн* can be considered as an important engineering parameter for strength and fracture assessment of materials and structural components in hydrogenous environments and also when creating the technology of hydrogen treatment of materials with the aim of improvement of their service properties.