Vad är väteförbringning?

Vätebrittlement är en teknisk term som hänvisar till en kompromiss i draghållfastheten hos en gjuten metall eller legering på grund av en infiltration av gasformigt eller atomväte.Kort sagt, vätemolekyler som upptar metallreaktionen på ett sätt som gör materialet spröda och benägna till sprickor.Uppenbarligen ger vätebrittningen betydande problem när det gäller att kunna förlita sig på den strukturella integriteten hos broar, skyskrapor, flygplan, fartyg etc.Orsak till många mekaniska katastrofer som har ägt rum på land, liksom i luften och havet. Processen börjar med exponering för väte, vilket kan uppstå medan en metall genomgår vissa tillverkningsprocesser, såsom elektroplätering.Framgångsrik plätering förlitar sig vid beredning av metallen med ett surt bad innan den kan acceptera skikt av krom.Den elektricitet som används under "betning" och pläteringsprocessen initierar en reaktion som kallas

hydrolys

där vattenmolekyler bryts ned i positivt laddade vätejoner och negativt laddade hydroxidanjoner. Väte är också en biprodukt av frätande reaktioner, såsom rost.Väte -nedbrytning kan också utlösas av de åtgärder som vidtas för att förhindra det, om de tillämpas felaktigt.Till exempel kan vätebrittlement ibland tillskrivas katodiskt skydd, vilket är avsett att öka korrosionsbeständigheten för belagd metall genom att modifiera de väte-vulnerabara komponenterna i materialet.Detta åstadkoms genom att införa en motsatt ström för att orsaka ”offer” av metalliska anoder som har en lägre korrosionspotential än själva metallen.I själva verket blir materialet polariserat.

När väte är närvarande, börjar emellertid enstaka atomer att spridas i hela metallen och ackumuleras i små utrymmen i dess mikrostruktur, där de sedan omgrupperar för att bilda vätemolekyler.Det absorberade väte, nu fångat, börjar söka en flykt.Det gör det genom att skapa internt tryck, vilket tillåter väte att dyka upp i blåsor som så småningom spricker metallens yta.För att motverka denna process måste metallen bakas inom en timme eller mindre efter elektroplätering för att låta det instängda väteet undkomma pläteringsskikten utan att skapa sprickor eller stresspunkter.

Medan väte kan invadera de flesta metaller, är vissa metaller och legeringar kändaatt vara mer mottaglig för vätebrittlement, nämligen magnetiskt stål, titan och nickel.Däremot påverkas koppar, aluminium och rostfritt stål minst.Emellertid kan stål- och syreinnehållande koppar bli sårbara för förolämpning om den utsätts för väteexponering under hög värme eller tryck.Respektive påverkas dessa material av väteattack eller ångförbringare som genereras av reaktioner mellan hydratiserade molekyler och kol eller kopparoxider.