Page 16 - Автореферат_-Стасишин

14

відкривається можливість прогнозувати місце виникнення втомної макротріщини
задовго до її появи.
Ще одним застосуванням запропонованого методу були дослідження впливу
водню на поверхню сталі з різною структурою. Для дослідження було обрано три
модельні матеріали, а саме армко-залізо (феритна структура), сталь 45 (феритно-
перлітна структура) та сталь У8 (перлітна структура). Зразки з цих матеріалів
попередньо готували, зокрема, шліфували та полірували. Наводнювання
здійснювали електролітичним способом тривалістю 1 годину за густини струму
2
0,5..2,0 А/дм .
Після наводнювання цих матеріалів їх поверхня зазнавала змін як на
макрорівні (зміна макрорельєфу та хвилястості), так і на мікрорівні (утворення
блістерів, зміна ШП, утворення мікротріщин тощо). Проте, під час подальшого
дослідження спостерігалися нові зміни, такі як ріст блістерів, їх розкриття, зміна
хвилястості поверхні. На відміну від літературних даних, які говорять, що зміни
тривають протягом 36…72 год., наші спостереження показали, що ці зміни тривають
значно довше. Це можна пов’язати із часом виходу молекулярного водню з металу.
Дослідження показали, що тривалість змін поверхні для цих матеріалів може
становити 14…36 діб і довше.
Якщо ж аналізувати ці зміни для вище згаданих матеріалів, то на поверхні
армко-заліза утворюються блістери, які «ростуть» активно в першу добу після
наводнювання. Згодом процес дещо сповільнюється, проте зміни помітні до 13 діб
(рис. 12а, б).

(а) (б)

Рисунок 12 – Рельєф поверхні армко-заліза через 5 хв (а) та 13 діб (б)
після наводнювання

Для сталі У8 встановлено, що після насичення воднем змінилася хвилястість
поверхні, та на ній з’явилися блістери. По мірі виходу водню деформації
(хвилястість) зменшуються (найінтенсивніше впродовж перших 2-х годин) і сильно
сповільнюються через 2 тижні, а розміри блістерів збільшуються (згідно зі
спостереженнями упродовж 2-х тижнів) (рис.13а, б). Висота блістерів коливалася від
сотень нанометрів до кількох мікрон. З часом форма блістерів змінюється, зокрема,
збільшується їх висота (для тих, де не відбулося розтріскування). З аналізу рельєфів
сталі У8 у процесі десорбції видно, що максимальні зміни поверхні відбуваються
протягом довшого періоду часу, оскільки присутність цементиту у структурі