Математическая модель обратимой водородной хрупкости

Abstract

Предложена математическая модель обратимой водородной хрупкости (ОВХ) металлов с ОЦК решеткой. Модель основана на классической модели Зинера-Стро образования субмикротрещины по дислокационному механизму в зерне металла и включает в себя модель переноса водорода краевыми дислокациями. Создана программа, которая позволяет рассчитать влияние водорода на напряжение разрушения зерна металла. При моделировании ОВХ учитывалась концентрация свободного водорода в металле, скорость движения краевых дислокаций, температура металла, размер зерна. Расчетные кривые сопоставлены с экспериментом. Полученные зависимости хорошо согласуются с экспериментальными данными по обратимой водородной хрупкости.

A model of transportation of hydrogen atoms by edge dislocation is proposed based on microscopic theory of diffusion. An equation of hydrogen diffusion in the field of a moving edge dislocation is proposed, which allows calculation of the quantity of hydrogen transported by the dislocation, depending on metal temperature, edge dislocation movement rate and free hydrogen concentration. Numerical calculation showed that hydrogen transfer by the edge dislocation has a maximum at the temperature close to the normal one. Obtained results are in good agreement with the features of reversible hydrogen brittleness.