Ефект на водорода върху свойствата на стоманата

Водородът може да има двоен ефект върху метала: от една страна, той го предпазва от насищане с кислород и азот, предотвратява окисляването (чрез свързване на кислорода), при определени условия намалява метала от оксиди, предотвратява образуването на­образуването на железни нитриди (виж фиг. 9.5); от друга страна, водородът се разтваря в метала и причинява съществуването на­венозни дефекти в шева - порьозност и пукнатини.

Металите, които разтварят водорода, се разделят на две групи:

- метали (Fe, Ni, Al, Co, Cu, Mo и др.), които не се образуват химически­химични съединения с водород;

- метали (Zr, Ti, V, Ta, Th и др.), образувайки твърди раси­сирена и химични съединения с водород (хидриди).

Атомният водород се разтваря както в твърдо, така и в течно желязо. Както следва от фиг. 9.6, b, разтворимостта на водорода в желе­с повишаване на температурата тя се увеличава и рязко се променя в моментите на полиморфни трансформации. Когато желязото преминава от твърдо в течно състояние, се наблюдава рязко увеличаване на расите.­разтворимостта на водорода, достигаща максимална стойност при температура от ~ 2700 К. По този начин, най-значимата­насищането на метала с водород по време на заваряване възниква по време на образуването и прехвърлянето на капки от електрода към заваръчния басейн.

Фигура: 9.12. Влияние на температурата и парциалното налягане на водорода в газовата фаза върху разтворимостта му в течно желязо (криви 7, 2, 3, 4 - за стойности съответно на KG1, 5x10-2, 25x10-3, 10 2 MPa)

Фигура: 9.13. Зависимост от решението­на водород в течни метали върху концентрацията на кислород в него при температура­закръглена близо до точката на топене на метала

Степента на насищане на течен метал с водород зависи от присъствието в газообразната среда на елементи, способни да свързват водорода в химични съединения, които са неразтворими в течния метал и по този начин да намалят неговото парциално налягане в газообразната среда. По този начин, образуването на OH и HF съединения в газообразна среда, които са неразтворими в течния метал, намалява насищането на метала с водород.