ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ ВОДОРОДОМ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ СТАЛИ Х17Н13М3

Коррозионностойкие аустенитные стали имеют перспективу использования при изготовлении сосудов для хранения и транспортировки водорода. Несмотря на высокие коррозионные свойства, хромоникелевые стали склонны к водородному охрупчиванию. Особенно этот эффект проявляется в метастабильных сталях с низкой энергией дефекта упаковки, склонных к деформационным фазовым переходам, но он свойственен и стабильным сталям. С целью выявления влияния легирования водородом на механические свойства и характер разрушения промышленной стабильной аустенитной стали марки Х17Н13М3 был проведен эксперимент по одноосному статическому растяжению легированных водородом (электрохимически насыщенных в водном растворе серной кислоты) образцов стали при комнатной температуре. Микроструктуру боковых поверхностей и характер излома образцов изучали методом растровой электронной микроскопии. Результаты механических испытаний, особенности микрорельефа боковых поверхностей и поверхностей излома наводороженных образцов были сопоставлены с результатами аналогичных испытаний для образцов, не подвергавшихся насыщению водородом. Наводороживание не оказывает существенного влияния на механические свойства исследуемой стали, а также на стадийность пластического течения – значения условного предела текучести, временного сопротивления разрушению, удлинение и коэффициенты деформационного упрочнения остаются неизменными после наводороживания. Сохранение пластических свойств при наводорживании вызвано наличием двух конкурирующих процессов. С одной стороны, после электрохимической обработки на поверхности образцов формируется насыщенный водородом слой, который способствует растрескиванию поверхности стальных образцов с образованием хрупких трещин (способствует охрупчиванию). С другой стороны, легирование водородом способствует микролокализации сдвига в одной системе и, как следствие, усилению пластичности в центральной части образцов, где концентрация водорода меньше, чем на поверхности, и его перенос осуществляется на дефектах кристаллического строения в процессе растяжения (способствует пластификации).