О роли длительности предварительной выдержки и продуктов коррозии в коррозионном растрескивании под напряжением магниевых сплавов ZK60 и AZ31

DOI: 10.1016/j.msea.2021.140876

Авторы: Евгений Мерсон, Виталий Полуянов, Павел Мягких, Дмитрий Мерсон, Алексей Виноградов

Журнал: Materials Science and Engineering A

Дата публикации: март 2021 года

Квартиль: Q1

База Данных: Web of Science

Область исследования: Материаловедение

Аннотация:

Предварительное воздействие агрессивных сред на магниевые сплавы вызывает их охрупчивание, которое долгое время связывали с проникновением диффузионно-подвижного водорода в металл. Было высказано предположение, что время предварительного воздействия способствует охрупчиванию из-за увеличения как коррозионных повреждений, так и концентрации водорода. Однако недавно было показано, что удаление продуктов коррозии с предварительно экспонированных образцов приводит к полному устранению всех вредных эффектов, вызванных предварительным воздействием. Это наблюдение ставит под сомнение важность диффузионно водорода в предэкспозиционном охрупчивании. В свете этих новых результатов в настоящем исследовании вновь рассматривается влияние времени предварительного экспонирования на явление охрупчивания. Образцы сплавов ZK60 и AZ31 предварительно подвергали воздействию коррозионной среды 4% NaCl + 4% K2Cr2O7 в течение разного времени выдержки, а затем испытывали на растяжение при низкой скорости деформации на воздухе в исходном состоянии или после удаления продуктов коррозии. Обнаружено, что предэкспозиционное охрупчивание обоих сплавов увеличивается с увеличением времени предварительного воздействия и вызвано комбинированным эффектом коррозионного повреждения и механизма хрупкого растрескивания. Последний (i) активируется в результате формирования достаточно толстого слоя продуктов коррозии на поверхности образца во время предварительного воздействия, (ii) стимулируется увеличением количества продуктов коррозии и (iii) может полностью подавляться после удаления продуктов коррозии с поверхности образца. Коррозионное повреждение вызывает необратимую потерю пластичности и прочности, которая становится более выраженной с увеличением времени предварительного воздействия, но не меняет механизм разрушения. Никаких доказательств увеличения концентрации диффузионно-подвижного водорода в магниевых сплавах с увеличением времени предварительной выдержки не обнаружено.