8. W jakiej postaci i dlaczego stale konstrukcyjne zawierają wodór?

Z powodu wyjątkowo małej średnicy atomu, wodór w postaci atomowej bardzo łatwo rozpuszcza się w sieci krystalicznej żelaza. To odróżnia go od wszystkich innych gazów. Wodór w postaci atomowej może stosunkowo bez przeszkód dyfundować w żelazie i dotrzeć do wszystkich obszarów elementu stalowego.

Jeśli w wyniku rekombinacji atomów wodoru dojdzie do powstania cząsteczek wodoru, co jest możliwe zwłaszcza w pustych przestrzeniach, na powierzchniach wewnętrznych, w pęknięciach i w obszarach naprężeń, pod wpływem wielkości utworzonych cząsteczek wodoru wytwarza się ciśnienie. Zjawisko to występuje zwłaszcza gdy wewnętrzne puste przestrzenie (nazywane także pułapkami) są liczne i nieduże.

Jednym ze źródeł wodoru w stali jest proces produkcji stali, ponieważ surowce wyjściowe najczęściej zawierają wodę lub składniki adekwatne, które w procesie produkcji stali ulegają rozkładowi termicznemu z utworzeniem wodoru. Wodór wprowadza się do elementu stalowego także podczas spawania. Poza tym większość wodnych roztworów przygotowania powierzchni do cynkowania ma odczyn kwaśny i reaguje ze stalą tworząc wodór, szczególnie podczas trawienia, ale także kwaśnego odtłuszczania, płukania i topnikowania.

Bezpośrednio przed cynkowaniem elementy stalowe są w wyniku tych wszystkich operacji mniej lub bardziej nasycone wodorem. Odpowiednie inhibitory trawienia mogą wprawdzie działać w tym względzie pozytywnie i zapobiegać przesyceniu, nie obniżą jednak zasadniczo zawartości wodoru w stali.

Wraz ze wzrostem temperatury elementu konstrukcyjnego wzrasta rozpuszczalność wodoru w sieci krystalicznej żelaza, ale z drugiej strony na powierzchni elementu stalowego rośnie też efuzja wodoru z wnętrza stali do otoczenia, co ma szczególne znaczenie dla procesu powstawania ogniowej powłoki cynkowej (efekt Sebisty).

Powrót do góry

Firmy zrzeszone w PTC

Członek PTC zajmujący się procesem Cynkowania ogniowego

Członek PTC nie zajmujący się procesem Cynkowania ogniowego