Difuze vodíku v ocelích TRIP 800 C-Mn-Si-Al

Ing. Taťána Kulová¹; prof. Dr. Ing. Jaroslav Sojka¹; Ing. Petra Váňová, Ph.D.¹

Stáhnout článek v PDF

Předložený článek se zabývá difuzí vodíku v oceli TRIP 800 Mn-Si-Al se zvýšeným obsahem hliníku. Tepelné zpracování dané TRIP oceli se skládalo z pěti stupňů: rychlý ohřev, vlastní interkritické žíhání, rychlé ochlazování, izotermická výdrž na teplotě bainitické přeměny a ochlazování na pokojovou teplotu. Oceli byly studovány ve třech rozdílných stavech, a to ve stavu bez deformace, po 5 a 10% tahové deformaci. Toto rozlišení různých stavů vyplývá z toho, že oceli TRIP jsou při výrobě karoserie automobilů používány na konstrukční prvky, které jsou většinou finálně zpracovány tvářením za studena s nerovnoměrným rozložením deformace. Mikrostruktura oceli byla tvořena feritem, bainitem a zbytkovým austenitem, jehož obsah se snižuje se zvyšujícím se rozsahem plastické deformace. V některých místech se dal předpokládat výskyt martenzitu. Difuzní charakteristiky vodíku byly studovány pomocí metody elektrochemické permeace vodíku a difuzní koeficienty byly vypočítány pomocí tzv. metody „time lag“. Difuzní koeficienty vodíku byly zaznamenány v 1. fázi vodíkování, což odráží intenzivní uchycování vodíku ve vratných a nevratných vodíkových pastech. V 2. fázi vodíkování byly vodíkové pasti částečně zaplněny, a proto byl zaznamenán vyšší difúzní koeficient vodíku. V poslední fázi, kdy bylo vodíkování ukončeno, byl difuzní koeficient vodíku opět nižší, což se dá vysvětlit tím, že při snížení obsahu difundujícího vodíku dochází k postupnému uvolňování vodíku z vratných pastí a ten je následně oxidován při výstupu na povrchu. Nejvyšší difuzní koeficient vodíku byl zaznamenán po 5% tahové deformaci. Podpovrchová koncentrace vodíku dosáhla hodnoty cca 14 ppm, což je hodnota poměrně vysoká a lze ji přičíst přítomnosti zbytkového austenitu ve struktuře.

1. VŠB – Technical University of Ostrava, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, Department of Material Engineering, 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech republic