IMG
59

Najbardziej znane mechanizmy to:

-    mechanizm Zappfe’a [23], według którego ciśnienie wewnętrzne wywołane wodorem wewnątrz metalu dodaje się do działania naprężeń zewnętrznych;

-    mechanizm Petcha [24], według którego wodór zmniejsza napięcie powierzchniowe metalu; wynikiem tego jest ułatwione rozprzestrzenianie się pęknięć, gdyż według modelu Griffitha naprężenie potrzebne do rozprzestrzeniania się pękania jest proporcjonalne do pierwiastka kwadratowego z napięcia powierzchniowego;

-    mechanizm Troiana [25], rozwinięty przez Orianiego [26], według którego wodór obniża energię kohezji pomiędzy atomami żelaza w miejscach jego wysokich stężeń, to znaczy w strefach maksymalnej trójosiowości naprężeń (w tzw. strefach pękania),

-    mechanizm atmosfer Cottrela, według którego wodór hamuje ruch dyslokacji, zwiększając tym samym kruchość [27].

Przedstawione przez Leeuwena [22] obliczenia pokazują, że w wypadku pękania opóźnionego czy tworzenia się płatków (pęknięć) ciśnienie wodoru w nieciągłościach nie jest zdolne do wywołania pękania przez działanie mechaniczne. Należy zatem wnioskować, że przy pękaniu współdziałają inne mechanizmy kruchości odnoszące się do dna pęknięcia. Do takich mechanizmów należy adsorpcja (teoria Petcha) i dekohezja (teoria Troiano). Obie teorie są zbliżone, jeśli się założy, że mechanizm dekohezji ma miejsce w cienkiej warstwie powierzchniowej na dnie pęknięcia, gdzie wodór jest adsorbowany. Zgodnie z tymi rozważaniami w wypadku opóźnionego pękania wodór najpierw wydziela się w nieciągłości lub otwartym mikropęknięciu, a następnie wywołuje jego powiększanie się. W stalach o wysokiej wytrzymałości lub w strefie wpływu ciepła, która ma lepsze właściwości niż materiał rodzimy, pękanie wodorowe jest najczęściej międzykrystaliczne (rys. 4.49).

Rys. 4.49. Międzykrystaliczne pękanie wodorowe w strefie wpływu ciepła

169