I.Необходимой предпосылкой реализации механизма ВХ является пластическое деформирование металла. Возможность пластического течения и его характеристики зависят от значения, вила и распределения внешних и внутренних напряжений в металле. Действующими напряжениями определяются перенос водорода дислокациями, поведение зародышевой микротрешины и возможность ее эволюции до макроскопических размеров. Поэтому роль напряжений в процессе ВХ является решающей на всех его стадиях.

8.Дислокационные скопления, в которых аккумулируется энергия деформации и зарождаются микротрещины, возникают в результате движения дислокаций. Водород переносится к месту зарождения трещины наиболее эффективным способом — движущимися дислокациями. Пластическое течение металла реализуется тем же дислокационным механизмом. Поэтому эффект ВХ может проявляться только при пластической деформации металла (обшей или локальной).

9.Зависимость степени ВХ от скорости деформации обусловлена низкой энергией связи водорода с подвижными дислокациями. При малой скорости деформации медленно движущиеся дислокации увлекают за собой сконденсированные на них атомы водорода, а с увеличением скорости слабо связанные водородные атмосферы не успевают следовать за дислокациями. В результате механизм охрупчивания нарушается на стадии переноса водорода к месту зарождения трещины.

10.Особенности температурной зависимости степени ВХ определяются двумя факторами: сильным влиянием температуры на коэффициент диффузии водорода и сравнительно низкой энергией связи водородных атмосфер с дислокациями. Действие этих факторов затрудняет перенос водорода при снижении температуры: уменьшение коэффициента диффузии приводит к отрыву слабо связанных водородных атмосфер от движущихся дислокаций. При повышении температуры атомы водорода покидают обратимые ловушки — дислокации, а возрастание коэффициента диффузии способствует этому. Механизм охрупчивания снова нарушается на стадии переноса водорода. Температура, близкая к нормальной, оказывается, таким образом, наиболее благоприятной для проявления ВХ: как при снижении температуры, так и при ее повышении действие водорода уменьшается.

II.При повышении концентрации углерода в стали формируются различные карбидные фазы. Поэтому зародышевые мик-

ротрещины могут возникать при пластической деформации не только в теле зерна, но и в результате среза карбидных частиц. Структура этих частиц, их морфология, количество и распределение зависят от концентрации углерода и других условий. Границы карбидных выделений могут быть ловушками водорода. В этом случае ВХ может возникать без транспортировки водорода дислокациями, так как он заранее (при растворении) будет сконцентрирован в местах зарождения трещин. Как видно, роль углерода в процессе ВХ может быть весьма существенной.

12. Сильное влияние концентраторов напряжений на степень ВХ вызвано локализацией и значительным усилением процессов пластического течения в вершине концентратора. Поэтому в малом объеме металла эффективно действует описанный выше механизм ВХ.

Изучение действия водорода путем физического моделирования.

В соответствии с принятой процедурой физического моделирования из металла, предназначенного для испытаний иа водородное охрупчивание, изготавливаются стандартные цилиндрические образцы для одноосного растяжения. Половина всего количества образцов насыщается водородом (например, электролитическим способом или растворением из газовой фазы), его содержание контролируется. Затем выполняются механические испытания обеих серий образцов (наводороженных и в исходном состоянии) при постоянной скорости деформации. Каждая серия ис-пытывается в заданном интервале температуры. По результатам механических испытаний строятся температурные зависимости предела текучести о02, относительного сужения и среднего напряжения разрушения 5^- По этим данным устанавливается зависимость сопротивления микросколу Яусс от степени деформации, а в качестве меры охрупчиваюшего влияния водорода используется отношение Ямсс наводороженного металла и металла в исходном состоянии при одинаковых значениях деформаций.

Примером реализации способа могут служить эксперименты с образцами стали Ст. 3. Одна серия образцов была испытана без наводороживания. Вторую серию насыщали водородом электролитически. После наводороживания образцы до начала испытаний хранились в жидком азоте. Содержание водорода контролировалось методами хроматографии и вакуум-плавления.

Механические испытания на одноосное растяжение в интервале температуры от -200 до +20 °С проводили на разрывной ма-