поле напряжений, а на макроуровне это проявляется как эффект охрупчивания. Новые представления о природе ВХ подтверждаются экспериментальными данными.

Известно, что растворение водорода описывается законом Си-вертса. Это свидетельствует о его растворении в металле в атомарном состоянии.

Локальность действия растворенного водорода подтверждается известными данными о том, что водород заметно влияет на механические характеристики уже при средней атомной концентрации порядка одного атома водорода на несколько тысяч атомов железа [49]. В таких условиях водород не может изменить какие-либо объемные свойства железа, а следовательно, действует локально. Этому способствует аномально высокий, по сравнению с примесями других газов, коэффициент диффузии водорода в ОЦК-сплавах железа. В результате атомы растворенного водорода, легко взаимодействующие с дефектами структуры металла, распределяются неравномерно в различных энергетических ловушках. В конструкционных сталях ловушками водорода являются точечные дефекты, их комплексы, дислокации, поверхности раздела, объемные дефекты, выделения второй фазы, неметаллические включения и т. п. Важны такие характеристики ловушек, как емкость, степень их наполнения, плотность и распределение в объеме.

Известно большое количество экспериментальных данных, свидетельствующих о том, что в области нормальных температур водород действительно сегрегирует на дислокациях. Необходимо подчеркнуть, что дислокации отличаются от других ловушек тем, что они — подвижные ловушки. Поэтому с началом пластического деформирования включается наиболее эффективный механизм транспортировки водорода в металле — дислокационный.

Это подтверждают результаты таких экспериментов. На рис. 4.17 приведена зависимость, характеризующая влияние деформации на поток водорода, диффундирующего внутрь полого образца. Эксперимент проводился с помошью устройства, состоящего из электролитической ячейки для наводороживания и механизма для растяжения образца. Всплески потока в момент нагружения обусловлены переносом водорода дислокациями.

Зависимости, приведенные на рис. 4.18, согласуются с представлением о том, что микроструктура металла — один из основных факторов, конзтзол ирующих ВХ. Из этих зависимостей видно также, что пластическая деформация — необходимое условие

Поток водорода 10 , см /мин_Удлинение, %

i- , _______і—I_і-1-1-1-1-1 о

060120180240300360

Рис. 4.17. Влияние деформации на ноток водорода через стенку полого образца конструкционной стали

0,5

0,01_._I_I--1-

-200 -160 -120 -80 -40 0 40

Рис. 4.18. Температурные зависимости коэффициента вязкости Л»с./я0,з ВПНЛ стали. 1,2 — исходная структура; 3, 4 — после термической обработки (860 °С, 60 мин); 1, 3 — образцы без водорода; 2, 4 — образцы с водородом (3,0 см3 / 100 г)