Vätgasskador
Väteskada är det generiska namnet på ett stort antal metallnedbrytningsprocesser på grund av interaktion med väteatomer . Observera att molekylärt gasformigt väte inte har samma effekt som atomer eller joner som frigörs i fast lösning i metallen.
Skapande av interna defekter
Kolstål som utsätts för väte vid höga temperaturer utsätts för högtemperaturväteangrepp vilket leder till intern avkolning och försvagning.
Svidande
Atomiskt väte som diffunderar genom metaller kan samlas vid inre defekter som inneslutningar och lamineringar och bilda molekylärt väte. Höga tryck kan byggas upp på sådana ställen på grund av fortsatt absorption av väte som leder till blåsbildning, tillväxt och eventuellt sprängning av blåsan. Sådan väteinducerad blåssprickning har observerats i stål, aluminiumlegeringar, titanlegeringar och nukleära strukturmaterial. Metaller med låg vätelöslighet (som volfram) är mer mottagliga för blåsbildning. Även i metaller med hög vätelöslighet som vanadin, föredrar väte att inducera stabila metallhydrider istället för bubblor eller blåsor.
Spränga sprickor, flagor, fiskögon och mikroperforeringar
Flingor och splittersprickor är inre sprickor som ses i stora smidesverk. Väte som tas upp under smältning och gjutning segregerar vid inre hålrum och diskontinuiteter och producerar dessa defekter under smide. Fiskögon är ljusa fläckar uppkallade efter deras utseende som ses på brottytor, vanligtvis svetsar. Väte kommer in i metallen under smältsvetsning och producerar denna defekt under efterföljande påkänning. Stålinneslutningskärl som utsätts för extremt höga vätetryck utvecklar små sprickor eller mikroperforeringar genom vilka vätskor kan läcka.
Förlust i draghållfasthet
Väte sänker draghållfastheten i många material. I duktila material, som austenitiska rostfria stål och aluminiumlegeringar, kan ingen markant försprödning förekomma, men kan uppvisa signifikant sänkning av draghållfastheten (% töjning eller % minskning av arean) i dragprover.
Kontroll av väteskador
Den bästa metoden för att kontrollera väteskador är att kontrollera kontakten mellan metallen och väte. Många åtgärder kan vidtas för att minska inträngningen av väte i metaller under kritiska operationer som smältning; gjutning; bearbetning (valsning, smide, etc.); svetsning; och ytbehandling, som kemisk rengöring, galvanisering och korrosion under deras livslängd. Kontroll av miljön och metallurgisk kontroll av materialet för att minska dess känslighet för väte är de två huvudsakliga metoderna för att minska väteskador.
Detektering av väteskador
Det finns olika metoder för att på ett adekvat sätt identifiera och övervaka väteskada, inklusive ultraljuddämpningsmetod , amplitudbaserad backscatter , hastighetsförhållande, krypvågor /time-of-flight mätning, pitch-catch mode skjuvvågshastighet, avancerad ultraljud backscatter-teknik (AUBT) ), time of flight diffraction (TOFD) , tjocklekskartering och in-situ metallografi – repliker. För vätgasskador används backscatter-tekniken för att upptäcka drabbade områden i materialet. För att korskontrollera och bekräfta resultaten av backscatter-mätningen används tekniken för mätning av hastighetsförhållandet. För detektering av mikro- och makrosprickor är flygtidsdiffraktion en lämplig metod att använda.