Studium chování CrMo oceli pro výrobu ocelových bezešvých vysokotlakých lahví v prostředí vodíku

Lenka Charbuláková

Diplomová práce

Study of CrMo steel behavior for the production of steel seamless high-pressure cylinders in a hydrogen environment

Anotace:

Teoretická část diplomové práce je zaměřená na popis a charakteristiku nejběžněji používaných CrMo ocelí pro výrobu tlakových láhvích. Je popsáno chemické složení těchto ocelí, konkrétně vliv legujících prvků na jejich mikrostrukturu a mechanické vlastnosti. Velká pozornost je soustředěna na problematiku vodíkové křehkosti a vodíkových pastí v ocelích. V experimentální části práce je sledována změna mechanických vlastností oceli 34CrMo4 v prostředí vodíku a dána do souvislosti s mikrostrukturou. Zkušební vzorky zkoumaného materiálu byly elektrolyticky vodíkovány po dobu 8 hodin při různých proudových hustotách v roztoku H2SO4 s přídavkem 1 g KSCN a poté testovány pomocí metody SSRT. Tato metoda spočívá v deformaci vzorku pomalou rychlostí. Míra vodíkové křehkosti byla vyjádřena pomocí indexu vodíkové křehkosti. Na závěr byla provedena fraktografická analýza přetržených zkušebních vzorků za použití řádkovacího elektronového mikroskopu. Morfologie lomové plochy byla studována jak u vzorků v původním stavu (nevodíkovaných), tak u vzorků po vodíkování.

Abstract:

The theoretical part of the thesis is focused on the description and characteristics of the most commonly used CrMo steels for the production of cylinders. The chemical composition of these steels is described, specifically the influence of alloying elements on their microstructure and mechanical properties. Much attention is focused on the issue of hydrogen embrittlement and hydrogen traps in steels. In the experimental part of the work, the change of mechanical properties of 34CrMo4 steel in hydrogen environment and its relation to microstructure is investigated. The test samples of the investigated material were electrolytically hydrogenated for 8 h at different current densities in H2SO4 solution with the addition of 1 g of KSCN and then tested by SSRT method. This method consists of deforming the sample at a slow rate. The degree of hydrogen embrittlement was expressed by the hydrogen embrittlement index. Finally, fractographic analysis of the ruptured test samples was performed using a scanning electron microscope. The morphology of the fracture surface was studied for both the samples in their original state (without hydrogenation) and for the samples after hydrogenation.

Klíčová slova

CrMo ocel, vodíková křehkost, mikrostruktura, fraktografická analýza

Keywords

CrMo steel, hydrogen embrittlement, microstructure, fractographic analysis

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 29. 4. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 1. 6. 2022
• Vedoucí: Petra Váňová
• Oponent: Ladislav Kander

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Magisterský studijní program / obor:
Materiálové inženýrství / Progresivní technické materiály