دانلود مقالات ISI درباره تردی هیدروژنی + ترجمه فارسی

تردی هیدروژنی (به انگلیسی: Hydrogen Embrittlement) پدیده‌ای است که در فولادهای با استحکام بالا دیده می‌شود و در اثر آن استحکام کششی فولاد کاهش زیادی می‌یابد. حلالیت هیدروژن در ساختار بلوری رخ‌مرکزدار (FCC) بیشتر از هسته‌مرکزدار (BCC) است. ازینرو اگر بدلیلی مانند جوشکاری یا عملیات گرمایی، فولاد وارد منطقه آستنیت که ساختارش رخ‌مرکزدار (FCC) شود، هیدروژن زیادی می‌تواند در آن حل شود و پس از سرمایش و تبدیل ساخار به هسته‌مرکزدار (BCC)، هیدروژن بایستی از حلالیت برون شود و به مرزدانه برود که این در فولاد تردی ایجاد می کند. هیدروژن در مرزدانه، تمرکز تنش ایجاد می کند. عنصرهای آلیاژی نیز می‌توانند با هیدروژن در مرزدانه ترکیب شده و فاز ترد ایجاد کنند. تردی هیدروژنی و ترک خوردن در اثر خوردگی توأم با تنش ( stress cracking corrosion ) را از نحوه عکس‌العمل آنها در برابر جریان الکتریکی از هم تشخیص می‌دهند. در مواردی که جریان به کار برده شده نمونه را آندی‌تر می‌کند و ترک خوردن تسریع می‌گردد، خوردگی توأم با تنش است، زیرا واکنش انحلال آندی به پیشروی ترک کمک می‌کند. از طرف دیگر مواقعی که ترک خوردن با اعمال جریان در جهت عکس حالت فوق ( کاتدی ) تسریع می‌گردد، یعنی مواقعی که واکنش آزاد شدن هیدروژن روی نمونه بیشتر می‌شود، تردی هیدروژنی ایجاد می شود. پوشش‌دهی فلزات فرآیندی است که می‌تواند زمینه‌ساز تردی هیدروژنی در قطعه شود. موفقیت‌آمیز بودن عملیات پوشش‌دهی به تمیز بودن سطح قطعات بستگی دارد. وقتی قطعات فلزی اسیدشوئی می‌شوند شدیدترین منبع هیدروژن برای نفوذ به فلز پایه فراهم می‌شود. خود فرآیند پوشش‌دهی منبع دیگر حضور و نفوذ هیدروژن است. با توجه به واکنش زیر، هیدروژن اتمی تولید شده و در ماده فلزی نفوذ می‌کند و جذب می‌شود: هیدروژن اتمی معمولا به مناطقی نفوذ می‌کند که بیشترین تنش سه بعدی در آن متمرکز شده است. هیدروژن در تله‌هایی نظیر مرز دانه‌ها، مرز تیغه‌های مارتنزیت، فصل مشترک‌های کاربید و نظیر آن در ساختار فولاذ نفوذ می‌کند. با افزایش غلظت هیدروژن در این تله‌ها به حد بحرانی، شکست سریع و ترد اتفاق می‌افتد زیرا نیروی ناشی از حضور هیدروژن مولکولی در دروین این تله‌ها بسیار زیاد و گاه در حد چند هزار psi است که به آسانی می‌تواند قطعات بسیار حجیم را نیز ویران نماید. اگر نیروی خارجی به فلز اعمال نشود و یا تنش‌های پسماند وجود نداشته باشد، تردی هیدروژنی محیطی ممکن است به شکل‌های مختلف نظیر تاول، ترک داخلی، تشکیل هیدرید و کاهش انعطاف‌پذیری نمود یابد. اما اگر تنش کششی وجود داشته باشد و میزان آن حتی از تنش تسلیم فلز کمتر باشد، ترک ناشی از حضور هیدروژن مستعد اشاعه ترک و در نهایت شکست قطعه می‌گردد.