Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Комплексний підхід до захисту титанових конструкцій від водневого окрихчування

Т. В. Прядко1, В. А. Дехтяренко1, В. І. Бондарчук1, М. О. Васильєв1, С. М. Волошко2

1Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
2Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна

Отримано: 09.06.2020. Завантажити: PDF

Дослідження спрямовано на вивчення комплексного впливу леґування та захисного покриття на стійкість титану до окрихчування у водневому середовищі. При визначені леґувального комплексу обрано елементи, що зменшують швидкість взаємодії титану з воденевмісним середовищем та підвищують максимально допустимі концентрації Гідроґену. В якості бар’єрного шару обрано покриття АlN, нанесене методом гелікон-дугового йоно-плазмового напорошення. Динаміку накопичення Гідроґену вивчали за методом Сівертса у режимі нагрівання та ізотермічної витримки за тиску водню 0,6 МПа і температури (700 ± 10)°C. Доведено, що запропоноване захисне покриття має високу стійкість в агресивному водневому середовищі за температур до 700°C, у значній мірі знижує каталітичну здатність поверхні та має на порядок нижчу проникність для Гідроґену. Додаткове леґування Алюмінієм та Молібденом знижує кількість сорбованого Гідроґену додатково на 30%.

Ключові слова: титан, водневе окрихчування, леґування, захисне покриття, каталітична здатність, проникність поверхневого шару.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i10/1419.html

PACS: 61.72.S-, 68.37.Hk, 68.43.Mn, 68.49.Sf, 81.15.Cd, 81.65.Rv


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. V. Madina and I. Azkarate, Int. J. Hydrogen Energy, 34: 5976 (2009). Crossref
  2. L. Yan, S. Ramamurthy, J. J. Noel, and D. W. Shoesmith, Electrochimica Acta, 52: 1169 (2006). Crossref
  3. I. P. Chernov, A. M. Lider, and Yu. P. Cherdantsev, Physical Mesomechanics, 3, No. 6: 97 (2000).
  4. B. A. Livanov, A. A. Buhanova, and B. A. Kolachev, Vodorod v Titane [Hydrogen in Titanium] (Moscow: Metalurgizdat: 1962).
  5. S. Bana, Y. Iwayab, H. Konoa, and H. Sato, Dental materials, 22: 1115 (2006). Crossref
  6. B. A. Kolachev, Vodorodnaya Khrupkost’ Metallov [Hydrogen Brittleness of Metals] (Moscow: Metalurgizdat: 1985).
  7. Y. Su, L. Wang, L. Luo, X. Jiang, and H. Fu, Int. J. Hydrogen Energy, 34: 8958 (2009). Crossref
  8. A. N. Morozov and A. I. Mikhaylichenko, Uspekhi v Khimii i Khimicheskoy Tekhnologii, 26, No. 11: 30 (2012).
  9. D. Oryshych, V. Dekhtyarenko, T. Pryadko, V. Bondarchuk, and D. Polotskiy, Machines. Technologies. Materials, 13, No. 12: 561 (2019).
  10. A. N. Polyakov, G. G. Imanbekov, and T. D. Manbekova, Nauka i Tekhnika bez Granits, 1: 503 (2009).
  11. M. Tamura and T. Eguchi, J. Vacuum Science Technology A, 33: 0415031 (2015). Crossref
  12. Materials for the Hydrogen Economy (Eds. R. H. Jones and G. J. Thomas) (Boca Raton: Taylor and Francis Group: 2007), p. 181. Crossref
  13. I. P. Chernov, P. A. Beloglazova, E. V. Btrezneva, I. V. Kireeva, N. S. Pushilina, G. E. Remnev, and E. N. Stepanova, Zhurnal Tekhnicheskoy Fiziki, Iss. 7: 95 (2015).
  14. T. V. Pryadko, V. A. Dekhtyarenko, and A. A. Shkola, Physicochemical Mechanics of Materials, 56, No. 1: 76 (2020).
  15. G. A. Merkulova, Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Tsvetnykh Splavov [Metallurgy and Heat Treatment of Non-Ferrous Alloys] (Krasnoyarsk: 2008).
  16. Ts. Din, Issledovanie Svoystv Splava VT6 s Pokrytiem AlN, Nanesennym Vakuumno-Dugovym Metodom [Investigation of Properties of Alloys VT6, AlN Coated with a Vacuum-Arc Method] (Bachelor’s Work) (Tomsk: Tomsk Polytechnic Universuty: 2018).
  17. V. T. Cherepin and M. A. Vasiliev, Vtorichnaya Ionnaya Emissiya Metallov i Splavov [Secondary Ion Emission of Metals and Alloys] (Kyiv: Naukova Dumka: 1975).
  18. G. F. Kobzenko and A. A. Shkola, Zavod. Lab., 56, No. 7: 41 (1990).