Eine kritische Überprüfung des Einflusses von Wasserstoff auf die mechanischen Eigenschaften von mittelstarken Stählen

Zusammenfassung Da mittelstarke Stähle vielversprechende Kandidaten für die Wasserstoffwirtschaft sind, ist es wichtig, ihr Verhalten im Umgang mit Wasserstoff zu verstehen. Es gibt jedoch nur eine begrenzte Anzahl von Untersuchungen zu dem Verhalten von mittelstarken Stählen in Wasserstoff. Die vorhandene Literatur zeigt, dass die Einflüsse von Wasserstoff auf die Zugfestigkeit von mittelstarken Stählen hauptsächlich die folgenden sind: (i) Der Stahl kann durch Wasserstoff gehärtet werden, was sich in einer Erhöhung der Streckgrenze oder der ultimativen Zugfestigkeit zeigt; (ii) einige Stähle können durch Wasserstoff spröde werden, was sich in einer niedrigeren Streckgrenze oder ultimativen Zugfestigkeit zeigt; (iii) in den meisten Fällen können diese Stähle Wasserstoffversprödung (HV) erfahren, was durch eine Verringerung der Duktilität angezeigt wird. Der Grad der HV hängt hauptsächlich von den Prüfbedingungen und dem Stahl ab. Die Versprödung kann zu katastrophalem sprödem Bruch im Einsatz führen. Der Einfluss von Wasserstoff auf die Ermüdungseigenschaften von mittelstarken Stählen hängt von vielen Faktoren wie dem Spannungsverhältnis, der Temperatur, der Streckgrenze des Stahls und der Prüfungsfrequenz ab. Im Allgemeinen ist der Einfluss von Wasserstoff auf die Ermüdungsgrenze gering, während Wasserstoff die Ermüdungsrisswachstumsrate beschleunigen kann, was zu einer kürzeren Lebensdauer führt. Einschlüsse sind ein wichtiger Faktor, der die Eigenschaften von mittelstarken Stählen in Gegenwart von Wasserstoff beeinflusst. Es ist jedoch nicht möglich, den Einfluss von Wasserstoff für einen bestimmten Stahl, der nicht experimentell bewertet wurde, vorherzusagen oder die Betriebsleistung vorherzusagen. Es ist nicht bekannt, warum ähnliche Stähle unterschiedliche Verhaltensweisen zeigen können, die von guter Beständigkeit bis zu signifikanter Versprödung reichen. Ein besseres Verständnis der mikrostrukturellen Eigenschaften ist erforderlich.