Monitorowanie degradacji wodorowej stali in situ podczas wodorowania katodowego poprzez badania ultradźwiękowe z wykorzystaniem głowicy Phased Array o macierzowym układzie przetworników

Maciej Szwed, Michał Gloc, Łukasz Sarniak

Abstrakt


W pracy przedstawiono wyniki badań degradacji wodorowej stali 09G2S wg. GOST 19281 poddanej wodorowaniu metodą polaryzacji katodowej, z równoczesną rejestracją sygnału ultradźwiękowego. W celu weryfikacji wyników badań ultradźwiękowych przeprowadzono szczegółowe badania mikroanalityczne i mikrostrukturalne. Zastosowano techniki mikroskopii świetlnej (LM), elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) oraz technikę mikroanalizy rentgenowskiej składu chemicznego (EDS). Wykazano, że metoda defektoskopii ultradźwiękowej in situ pozwala z powodzeniem monitorować na bieżąco procesy degradacji wodorowej tj. tworzenie się wewnętrznych pęknięć, powierzchniowych mikropęknięć powstałych w wyniku pułapkowania wodoru na wtrąceniach niemetalicznych oraz powstawanie pęcherzy wodorowych. 

In situ monitoring of hydrogen degradation during the cathodic hydrogenation of steel by ultrasonic testing using 2D Phased Array probe 

Abstract

This paper presents the results of investigation on degradation caused by hydrogen in 09G2S carbon steel acc GOST 19281. The idea of the test was hydrogen charging by cathodic polarization in the steel with simultaneous registration of the ultrasonic signal. In order to verify the ultrasonic testing results the detailed research of microstructure were performed. Light microscopes (LM), scanning electron microscopes (SEM) and electron dispersive spectroscopy (EDS) were applied. It has been shown that the method of simultaneous ultrasonic inspection in situ can successfully monitor the degradation rates of the hydrogen of investigated steel. From microstructural point of view the formation of internal cracks, surface of microcracks resulting from the hydrogen trapping in the non-metallic inclusions and the formation of hydrogen blisters were observed. 



Słowa kluczowe


degradacja wodorowa; badania ultradźwiękowe; badania in-situ; hydrogen degradation; ultrasonic testing

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia


M. Śmiałowski: Wodór w stali, 1961.

P.F. Timmins P.F.: Solutions to Hydrogen Attack in Steels, ASM International, 1997.

T. Zakroczyński: Wodorowe niszczenie stali, 1997.

I. Pietkun-Greber, R. Janka: Oddziaływanie wodoru na metale i stopy, 2010.

W. Raczyński: Rozpuszczalność i dyfuzja wodoru w żelazie i stali, Wodorowe i korozyjne niszczenie metali, Praca zbiorowa pod red. Flisa J., PWN, Warszawa, 1979.

I. Pietkun-Greber, R. Janka: Wpływ składu chemicznego i mikrostruktury na odporność stali na niszczenie wodorowe, 2014.

Olympus: Advances in Phased Array Ultrasonic Technology Applications, Advanced Practical NDT Series, Olympus NDT, 2007.

Deputat J.: Badania ultradźwiękowe, Instytut Metalurgii Żelaza im. S. Staszica, Gliwice 1979.

Śliwiński A.: Ultradźwięki i ich zastosowania, Wydawnictwa Naukowo- Techniczne, Warszawa, 2001.

M. Szwed, K. Lublińska, M. Wielgat, A. Zagórski, W. Spychalski, K. J. Kurzydłowski, Evaluation of hydrogen degradation by in-situ ultrasonic testing, 2011.

F. Reverdy, G. Ithurrlande, N. Dominguez: Advanced Ultrasonic 2D Phased-Array Probes, 18th WCNDT, Durban, South Africa, 2012.

Ł. Sarniak, R. Karczewski, M. Szwed: Zastosowanie symulacji numerycznych w badaniach ultradźwiękowych detali kompozytowych, Przegląd Spawalnictwa, Vol. 85, No 12.

K. Paradowski, A. Zagórski, J. Płowiec, M. Baradyn: Badanie możliwości monitorowania stanu technicznego rurociągów podziemnych z wykorzystaniem emisji akustycznej, Przegląd Spawalnictwa, Vol. 85, No 12.

M. Lewandowski, Z. Klimonda: Obrazowanie ultradźwiękowe wad za pomocą metod syntetycznej apertury”, Przegląd Spawalnictwa, Vol. 83, No 13.




DOI: http://dx.doi.org/10.26628/wtr.v88i10.688

Refbacks

  • There are currently no refbacks.