ไฮโดรเจน embrittlement คืออะไร?

emprittlement ไฮโดรเจน

เป็นคำศัพท์ทางวิศวกรรมที่หมายถึงการประนีประนอมในความต้านทานแรงดึงของโลหะหล่อหรือโลหะผสมเนื่องจากการแทรกซึมของไฮโดรเจนก๊าซหรืออะตอมในระยะสั้นโมเลกุลไฮโดรเจนที่ครอบครองโลหะทำปฏิกิริยาในลักษณะที่ทำให้วัสดุเปราะและมีแนวโน้มที่จะแตกเห็นได้ชัดว่าไฮโดรเจน embrittlement นำเสนอปัญหาที่สำคัญในแง่ของความสามารถในการพึ่งพาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของสะพานตึกระฟ้าเครื่องบินเครื่องบิน ฯลฯ ในความเป็นจริงปรากฏการณ์ธรรมชาตินี้นำไปสู่เงื่อนไขที่เรียกว่าสาเหตุของภัยพิบัติเชิงกลหลายอย่างที่เกิดขึ้นบนบกเช่นเดียวกับในอากาศและทะเลกระบวนการเริ่มต้นด้วยการสัมผัสกับไฮโดรเจนซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในขณะที่โลหะผ่านกระบวนการผลิตบางอย่างเช่นการชุบด้วยไฟฟ้าการชุบที่ประสบความสำเร็จนั้นขึ้นอยู่กับการเตรียมโลหะด้วยอ่างอาบน้ำกรดก่อนที่จะสามารถยอมรับชั้นของโครเมี่ยมกระแสไฟฟ้าที่ใช้ในระหว่าง“ กระบวนการชุบ” และกระบวนการชุบเริ่มต้นปฏิกิริยาที่เรียกว่าไฮโดรไลซิสซึ่งโมเลกุลของน้ำถูกแบ่งออกเป็นไอออนไฮโดรเจนไอออนที่มีประจุบวกและแอนไอออนไฮดรอกไซด์ที่มีประจุลบ

ไฮโดรเจนยังเป็นผลพลอยได้จากปฏิกิริยาการกัดกร่อนเช่นการเกิดสนิมการสลายตัวของไฮโดรเจนยังสามารถเรียกใช้โดยมาตรการที่ใช้เพื่อป้องกันหากใช้อย่างไม่เหมาะสมตัวอย่างเช่นการใช้ไฮโดรเจน embrittlement บางครั้งอาจเป็นผลมาจากการป้องกัน cathodic ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะเคลือบโดยการปรับเปลี่ยนส่วนประกอบของไฮโดรเจน-วัลเนอร์ของวัสดุสิ่งนี้สามารถทำได้โดยการแนะนำกระแสที่เป็นปฏิปักษ์เพื่อทำให้ "การเสียสละ" ของขั้วบวกโลหะที่มีศักยภาพการกัดกร่อนต่ำกว่าโลหะเองผลที่ได้คือวัสดุจะกลายเป็นโพลาไรซ์

เมื่อมีไฮโดรเจนอยู่อย่างไรก็ตามอะตอมเดี่ยวเริ่มกระจายไปทั่วโลหะและสะสมในพื้นที่เล็ก ๆ ในโครงสร้างจุลภาคของมันซึ่งพวกเขาจัดกลุ่มใหม่เพื่อสร้างโมเลกุลไฮโดรเจนไฮโดรเจนที่ถูกดูดซับซึ่งตอนนี้ติดกับดักก็เริ่มหลบหนีมันทำเช่นนั้นโดยการสร้างแรงดันภายในซึ่งอนุญาตให้ไฮโดรเจนปรากฏขึ้นในแผลพุพองที่ในที่สุดก็แตกพื้นผิวของโลหะในการตอบโต้กระบวนการนี้โลหะจะต้องอบภายในหนึ่งชั่วโมงหรือน้อยกว่าหลังจากการชุบด้วยไฟฟ้าเพื่อให้ไฮโดรเจนที่ติดกับดักหลบหนีเลเยอร์ของการชุบโดยไม่ต้องสร้างรอยแตกหรือจุดความเครียด

ในขณะที่ไฮโดรเจนสามารถบุกรุกโลหะส่วนใหญ่โลหะและโลหะผสมได้เป็นที่รู้จักเพื่อให้มีความอ่อนไหวต่อการใช้ไฮโดรเจนมากขึ้น ได้แก่ เหล็กแม่เหล็กไทเทเนียมและนิกเกิลในทางตรงกันข้ามทองแดงอลูมิเนียมและสแตนเลสได้รับผลกระทบน้อยที่สุดอย่างไรก็ตามทองแดงที่มีเหล็กและออกซิเจนอาจมีความเสี่ยงที่จะเกิดการเยียวยาหากได้รับไฮโดรเจนภายใต้ความร้อนหรือความดันสูงตามลำดับวัสดุเหล่านี้ได้รับผลกระทบจากการโจมตีด้วยไฮโดรเจนหรือการใช้ไอน้ำที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลที่ชุ่มชื้นและคาร์บอนหรือออกไซด์ทองแดง