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

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.