Введение
1. Литературный обзор 11
1.1. Наводороживание сталей 11
1.1.1. Растворимость водорода в железе и сталях. 11
1.1.2. Состояние водорода в металле 13
1.1.3. Транспорт водорода внутри железа и сталей 16
1.1.4. Лабораторные методы наводороживания сталей. 18
1.2. Водородная хрупкость сталей 22
1.2.1. Необратимая водородная хрупкость низкоуглеродистых сталей 23
1.2.2. Обратимая водородная хрупкость углеродистых сталей 27
1.2.3. Особенности поверхности разрушения при обратимой ВХ углеродистых сталей 28
1.2.4. Теории и механизмы обратимой ВХ. 32
1.3. Применение метода акустической эмиссии к исследованию ВХ 40
2. Материалы и методика исследования 45
2.1. Материалы 47
2.2. Изготовление и термообработка образцов 48
2.3. Насыщение образцов водородом 49
2.4. Газовый анализ 52
2.5. Механические испытания 54
2.6. Регистрация и анализ сигналов акустической эмиссии 56
2.7. Микроскопия 57
3. Влияние плотности тока электролитического наводороживания на повреждения, концентрацию и состояние водорода в низкоуглеродистой стали 63
3.1. Микроструктура и механические свойства стали 63
3.2. Влияние плотности тока наводороживания на повреждения микроструктуры и поверхности стали 64
3.3. Влияние плотности тока наводороживания на концентрацию водорода в стали 68
3.4. Влияние плотности тока наводороживания на экстракционные кривые 69 3.5. Анализ состояния и энергии связи водорода в стали при разных плотностях тока наводороживания 72
3.6. Физическая модель электролитического наводороживания сталей 75
3.7. Выводы по главе 3 83
4. Влияние концентрации диффузионно-подвижного водорода на механические свойства, излом и поведение акустической эмиссии низкоуглеродистой стали при ее одноосном растяжении 85
4.1. Влияние наводороживания на механические свойства стали 85
4.2. Влияние наводороживания на излом стали 89
4.3. Влияние наводороживания на поведение акустической эмиссии в процессе растяжения стали 94
4.4. Влияние дегазации на механические свойства, излом и АЭ наводороженной стали 97
4.5. Эволюция дефектов «рыбий глаз» в процессе испытания на растяжение 99
4.6. Природа акустической эмиссии, кинетика и механизм разрушения низкоуглеродистой стали, охрупченной водородом 101
4.7. Выводы по главе 4 107
5. Особенности морфологии, рельефа и механизма формирования поверхности разрушения в пределах дефектов «рыбий глаз» 108
5.1. Анализ микроструктуры до испытания 108
5.2. Образец, испытанный в жидком азоте
5.2.1. Анализ излома 109
5.2.2. Анализ микроструктуры под изломом и механизма разрушения 112
5.3. Образец, испытанный после наводороживания 114
5.3.1. Анализ излома 114
5.3.2. Анализ микроструктуры под изломом и механизма роста трещины
5.4. Механизм формирования рельефа поверхности дефектов «рыбий глаз» 125
5.5. Выводы по главе 5 130
6. Особенности механизма водородной хрупкости и поведения акустической эмиссии при испытании высокоуглеродистой стали в высокопрочном состоянии 131
6.1. Влияние концентрации водорода и скорости деформации на механические свойства стали 131
6.2. Влияние концентрации водорода и скорости деформирования на поверхность разрушения 132
6.3. Влияние концентрации водорода и скорости деформации на поведение акустической эмиссии 134
6.4. Природа акустической эмиссии и стадийность разрушения высокопрочной стали, охрупченной водородом 136
6.5. Выводы по главе 6 141
Заключение 143
Выводы 144
Список использованных источников
