Снижение охрупчивания стали от воздействия водорода Фото: Изображение, показывающее накопления водорода (красный) при богатых углеродом (синих) дислокациях в стали. Это доказательство подкрепляет теоретическое предсказание происхождения водородного охрупчивания, которое ограничивает прогресс водородной экономики

Водород важен для энергетических применений, таких как топливные элементы, но имеет тенденцию к диффузии в материалы, делая их более восприимчивыми к разрушению

  • 22.01.2020
  • 804

Исследователи из Сиднейского университета нашли доказательства того, как водород вызывает охрупчивание сталей. Когда водород воздействует на сталь, он делает металл хрупким, что приводит, в конечном итоге, к его разрушению. Водородное охрупчивание высокопрочной стали является препятствием для ее использования в устойчивом производстве энергии.

Представляется, размышляя в направлении более экологичного будущего, обеспеченного водородом, что стальные резервуары и трубопроводы станут важными его компонентами, которые должны иметь способность сохранять свою прочность в условиях взаимодействия с чистым водородом.

Опубликованное в журнале Science исследование показывает, что водород накапливается в микроструктурах, называемых дислокациями, а также на границах между отдельными кристаллами, из которых состоит сталь. Такое накопление ослабляет сталь и приводит к ее охрупчиванию.

Исследователи обнаружили первые прямые доказательства того, что кластеры карбида ниобия внутри стали захватывают водород таким образом, что он больше не может легко перемещаться к дислокациям и границам кристаллов, вызывая последующее охрупчивание. Этот эффект потенциально может быть использован для разработки сталей, которые могут противостоять этому негативному явлению. Эти результаты станут важным шагом в поиске безопасного решения для производства, хранения и транспортировки водорода.

«Эти результаты имеют жизненно важное значение для проектирования сталей, устойчивых к охрупчиванию. Карбиды предлагают решение, гарантирующее, что высокопрочные стали не будут склонны к раннему разрушению, и уменьшающее ударную вязкость в присутствии водорода».

«Водород является источником низкоуглеродного топлива, который потенциально может заменить ископаемые источники. Но есть проблемы с использованием стали, самого важного в мире конструкционного материала, для его безопасного хранения и транспортировки. Это исследование дает ключевое представление о том, как можно улучшить эту ситуацию".

Исследователи смогли непосредственно наблюдать за водородом в микроструктурах сталей, благодаря современной микроскопии с применением криогенного атомного зонда.

Источник: TEPLOKARTA.RU

Комментарии

Оставить комментарий

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности

Поиск

Другие публикации