Август 11th, 2013
Рассмотрим, каковы энергетические возможности образования первой хрупкой трещины — круглого зародыша флокена протяженностью, например, в 7500 атомных слоев или диаметром 2-Ю-4 см (0,002 мм). Площадь такой трещины ~3-10~8 см2. Среднее значение ударной вязкости охлажденной на воздухе катаной или кованой заготовки составляет около 3 * кгмсм2. Следовательно, для образования зародыша необходима работа в 9-Ю-8 кгм. Один грамм водорода при ассоциации его атомов в молекулы оовобождает 52 -427 = 22 -103 кгм (1 ккал = = 427 кгм). Предположим, что 25% освобождающейся энергии затрачивается на нагрев очень тонкого слоя металла. Остается 16,7 Ю3 кгм. Для того чтобы произвести работу в 9-10~8 кгм, требуется, следовательно, 9 — Ю-8 : 16,7- 103 = 5,4-10″12 г водорода.* При этом мы заведомо не учитываем уменьшения работы разрушения за счет большой скорости деформирования и растворенного в стали водорода.Содержание водорода в стали, при котором в ней уже образуются флокены, составляет около 0,0007%. Это означает, что зародыш флокена диаметром 2 Ю-4 см может образоваться, если в очаге, где диффузия замедляется, скопится либо все количество водорода, содержащегося в 5,4 • 10~12:7 • Ю-6 = 7,7 • 10~7 г, т. е. в 1 • Ю-4 ммг стали, либо только половина водорода, содержащегося в 2 • 10~4 мм3 стали, даже при условии равномерного распределения водорода и без участия напряжений. На накапливание водорода в очаге за счет диффузии и их сближение на расстояние, соответствующее минимуму потенциальной кривой, и затрачивается часть времени, из которого складывается инкубационный период, о чем более подробно будет сказано ниже.