مکانیزمهای تخریب مواد که با شرایط محیطی تشدید میگردند در صنایع مختلفی به وقوع میپیوندند. یکی از این مکانیزمها حمله هیدروژنی در دمای بالاست که میتواند باعث شکستهای بسیار مخربی گردد لذا باید توجه ویژه ای در زمینه منشا حمله هیدروژنی، انتخاب مواد و بویژه انتخاب روش بازرسی مناسب به منظور تشخیص به موقع و مراقبت وضعیت مناسب تجهیزات مستعد حمله هیدروژنی صورت گیرد.
حمله هیدروژنی در دمای بالا در اثر واکنش بین هیدروژن اتمی با کربن و تشکیل متان اتفاق میافتد.

Fe3C+2H2-->CH4+3Fe

در دما و فشار بالا هیدروژن اتمی به سرعت در دیواره مخازن تحت فشار نفوذ میکند. میزان فشار گاز متان تولید شده در اثر این واکنش تابعی است از دما ،فشار جزیی هیدروژن و شرایطی که باعث ناپایداری کاربید میشود. فشار گاز متان باعث رشد حفرات از از مناطق جوانه زنی آنها در راستای مرزدانه ها میگردد.در اثر تشکیل متان در فولاد، استحکامژ و چکشخواری آن کاهش میابد. نرخ تخریب خواص ماده به فشار متان، نرخ خزش و نسبت مرزدانه های گسسته شده بستگی دارد. در دما و تنش بالا ممکن است مکانیزمهای حمله هیدروژنی و خزش با یکدیگر ترکیب شوند، چرا که هردو مکانیزم در اثر تشکیل و رشد حفرات در مرزدانه ها ایجاد میشوند. در یک دما و فشار جزیی هیدروژن مشخص، حمله هیدروژنی ابتدا در مناطقی اتفاق میافتد که بیشترین ناپایداری کاربید را دارند. این مناطق اغلب  ناحیه جوش و نواحی اطراف آن را شامل میشوند. در اغلب کاربردها رشد فشار جزیی هیدروژن به اندازه کافی بالا هست که باعث پیشرفت حمله هبدروژنی در قسمت قابل توجهی از ضخامت قطعه شود. نتیجه این پدیده کاهش نسبتا شدید زمان رشد حمله هیدروژنی از سطح به نیمه ضخامت قطعه میباشد. بنابراین ما با یک کاهش قابل توجه در خواص ماده روبرو میشویم که مبتواند باعث پارگی سریع باقیمانده ضخامت قطعه در اثر اعمال بار بیش از حد تحمل ضخامت باقیمانده گردد. اگر کاربیدهای ناپایدار درون ضخامت دیواره قطعه وجود داشته باشند، حمله هیدروژنی میتواند بخ جای سطح از این نواحی آغاز گردد.
در صورتیکه فشار جزیی هیدروژن کم باشد، حمله هیدروژنی تنها در ناحیه باریکی از سطح قطعه اتفاق میافتد. این بدان معنیست که در مواد همگن حمله هیدروژنی در دمای بالا با سرعت کمی در ضخامت قطعه پیشرفت میکند. شرایط بحرانی برای ایجاد حمله هیدروژنی هنگامی است که کاربیدهای ناپایدار در زمینه وجود داشته باشد، بخصوص وقتی که علاده براین کاربیدها ،ناپیوستگیها (عیوب) و نواحی با تنش بالا نیز وجود داشته باشند. در این نواحی، تنش بالا و تغییرات نتشی میتواند باعث ایجاد میکروترکها شده و نفوذ هیدروژن را با فشار عملیاتی به درون قطعه تسهیل نماید.
نتیجه این حالت ایجاد حمله هیدروژنی بصورت موضعی میباشد. در این حالت میکروترکها همانند ماکروترکها جهت گیری و رشد میکنند و در نتیجه تخریب تحت این شرایط ناشی از نشتی ایجاد شده در اثر رشد ترک خواهد بود. هرچند که احتمال ایجاد شکست ناگهانی همواره جود دارد.

گرفته شده از: مهندسی جوش مجله تخصصی طراحی و بازرسی جوش

نوشته شده توسط محمدحسن محمدی در تاریخ جمعه 86/1/3 ، ساعت 11:45 عصر
نظرات شما عزیزان: نظر