Рис- 4.31. Влияние пластической деформации на десорбцию водорода. Значение деформации, к, %. I — 0,2, 2 — 4,7; 3 — 11,2

фициент диффузии водорода. Для этого необходимо экстраполировать прямолинейную часть кривой выделения водорода к нулевой точке скорости выделения и затем вычесть полученное количество водорода, захваченного ловушками. Такие значения соответствуют величинам Д[Н], и Л[Н]2 на рис. 4.29.

Для исследования влияния пластической деформации на диффузию водорода использовалась конструкционная сталь с пределом прочности 800 МПа. Стандартные образцы для механических испытаний растяжением (с диаметром рабочей части 6 мм) электролитически насыщались водородом при 25 °С. Затем образцы охлаждались до температуры жидкого азота и деформировались до удлинений 0,2, 4,7 и 11,2 % для образцов Е\, Е? и £3 соответственно. Центральная часть образцов использовалась для измерений выделения водорода, которые проводились при 100 °Сдля всех образцов.

Кривые выделения водорода из деформированных образцов приведены на рис. 4.31. На рис. 4.32 представлены зависимости скорости выделения водорода от его содержания, полученные численным дифференцированием. Как видно, выделение водорода из образцов Е2 и £3 начинается с некоторой задержкой. Кроме того, общее количество водорода, выделяющегося при температуре анализа, уменьшается с увеличением степени деформации. Этот эффект объясняется влиянием ловушек, созданных в процессе деформации. Поскольку температура деформации была такой низкой (-196 °С), что диффузия водорода практически

прекращалась, то требовалось определенное время для того, чтобы водород заполнил вновь созданные ловушки в процессе последующего нагрева до повышенной температуры. Поэтому после начала эксперимента водород выходил из образца после некоторой задержки. Различие в общем количестве выделившегося водорода показывает, что при деформации образуются ловушки с высокой энергией связи водорода.

Необходимо отметить, что представленные в литературе коэффициенты диффузии водорода в сталях часто имеют очень малые значения. Во многих случаях они были получены пу-

Козффициент диффузии водорода-105, см2/с

2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0

1000/7, К 1

Рис. 4.33. Температурные зависимости коэффициентов диффузии водорода в металле, наплавленном электродами с покрытием основного и рутилового вида, и температурная зависимость константы скорости выделения водорода из ловушек. Металл, наплавленный электродами основного типа (/), рутилового типа (2), а также рутилового типа, но с образованием ловушек водорода (3)