تردش هیدروژنی
From Wikipedia, the free encyclopedia
تردی هیدروژنی (به انگلیسی: Hydrogen Embrittlement) که به عناوین ترک ناشی از هیدروژن (به انگلیسی: hydrogen assisted cracking) و ترک القایی توسط هیدروژن (به انگلیسی: hydrogen-induced cracking) نیز شناخته میشود، پدیدهای است که ترد شدن یک فلز را توسط هیدروژن نفوذکننده توصیف میکند. اطلاعات اساسی در رابطه با تردی هیدروژنی فولاد، از حدود ۱۴۰ سال پیش شناخته شدهاست.[1][2][3]در اصل، این هیدروژن اتمی نفوذ کننده است که برای سختی آهن و فولاد مضر است.[4] این پدیده در دماهای پایین رخ میدهد. اکثر فلزات در دماهای بالای ۱۵۰ درجه سلسیوس، در برابر تردی هیدروژنی مقاوم هستند.[5]
در فولادها، یونهای قابل انتشار از آبی تهیه میشوند که معمولاً توسط یک فرایند مرطوب الکتروشیمیایی مانند آبکاری تولید میشود. این پدیده کاملاً با فرایند حمله هیدروژنی که در دماهای بالا صورت میگیرد متمایز است (فولادها در دمای بالای ۴۰۰ درجه سلسیوس مورد حمله گاز هیدروژن قرار میگیرند).[6]
برای رخ دادن این پدیده، ترکیبی از سه شرط زیر لازم است:
- حضور و نفوذ اتمها یا یونهای هیدروژن
- ماده مستعد
- تنش
هیدروژن قابل نفوذ میتوانند هنگام عملیاتهایی مثل شکل دهی، آبکاری، اندودن یا تمیزکاری تولید شوند. رایجترین علل این نوع شکست، آبکاری کنترل نشده یا جوشکاری بد با الکترودهای مرطوب هستند. این عملیاتها، یونهای هیدروژن تولید میکنند که در فلز حل میشوند. همچنین ممکن است هیدروژن با مرور زمان (تردی خارجی)، قرار گرفتن در معرض محیط (خاک و مواد شیمیایی از جمله آب)، فرایندهای خوردگی (خصوصا خوردگی گالوانی) از جمله خوردگی یک پوشش و حفاظت کاتدی، وارد شود. اتمهای هیدروژن بسیار کوچک هستند و به صورت بین نشینی در فولاد نفوذ میکنند. این اتمها تقریباً در میان اتمهای حل شونده متحرک هستند و چند دقیقه پس از تولید شدن، از محل تولید نفوذ میکنند.[1]