Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность. Страница 165

Массовое образование дефектов в деформируемом слое также усиливает концентацию водорода, его молизацию и разрушение металла.

Этапы водородного изнашивания даны в табл. 6.1 [12].

Существует ряд особенностей взаимодействия водорода со сталью, связанных с характером внешнего воздействия и двумя формами существования водорода в металле.

Первая диффузионно-активная форма — водород в виде иона растворен в решетке металла и вторая - молекулярная форма, здесь водород находится в молекулярном состоянии в дефектах кристаллической решетки.

Диффузионно-активная форма при растворении достигает равновесного значения концентрации для данных температур, напряжений, электрических и магнитных полей. Эта форма обратима и не влияет на хрупкость стали [36].

Молекулярная форма оказывает охрупчивающее действие на сталь и некоторые другие металлы. Переход от растворенной формы к молекулярной зависит от дефектности стали, температуры и особенно сильно от процесса деформирования. Предельная концентрация молекулярной формы зависит от дефектности металла и может достигать пороговой концентрации, вызывающей разрушение.

В зависимости от характера внешнего воздействия возникает то или иное соотношение между двумя формами состояния водорода:

в первом случае коррозионного воздействия происходит постепенный необратимый переход растворенного в равновесной концентрации водорода в сегрегированную (молекулярную) форму;

во втором случае, когда происходит механическое воздействие на конструкцию, водород под действием градиента напряжений концентрируется в зоне максимальных напряжений, где переходит в молекулярную форму и вызывает разрушение [27];

в третьем случае, когда имеется трение и на поверхности, возникают градиенты температур, напряжений, электрические и магнитные поля, происходит образование в поверхностном слое сверхравновесной концентрации водорода, выделившегося (при трении же) из адсорбированной воды, смазки, топлива, пластмассы. Переход из сверхравновесной концентрации в растворенном состоянии в условиях деформирования в молекулярную форму может совершаться почти мгновенно благодаря динамике образования дефектов [54].