Кратко
Результаты исследований, полученные нами ранее, поставили под сомнение распространенную гипотезу о том, что механизм коррозионного растрескивания под напряжением (КРН) магния и его сплавов аналогичен механизму обратимой водородной хрупкости (ВХ), ключевую роль в котором играет диффузионно-подвижный водород. Основная часть данной работы была направлена на дальнейшую проверку данных результатов. Известно, что обратимая водородная хрупкость, вызванная диффузионно-подвижным водородом усиливается с уменьшением скорости деформации и с увеличением концентрации диффузионно-подвижного водорода. При этом концентрация диффузионно-подвижного водорода должна расти с увеличением времени выдержки металла в коррозионной среде. Поэтому в данной работе было проведено исследование влияния скорости деформации и времени предварительной выдержки в коррозионной среде на механические свойства образцов чистого магния и сплавов МА14 и МА2-1 при их испытании на воздухе до и после удаления продуктов коррозии с их поверхности.
Установлено, что образцы чистого магния в литом состоянии не подвержены КРН при их испытании на воздухе после выдержки в коррозионной среде. В то же время выдержка в коррозионной среде образцов сплавов МА14 и МА2-1 приводит к их охрупчиванию, которое усиливается с увеличением времени выдержки и с уменьшением скорости деформации, но может быть полностью или частично устранено путем снятия продуктов коррозии с поверхности образцов. При этом при прочих равных условиях сплав МА14 демонстрировал гораздо большую степень охрупчивания, чем сплав МА2-1. С одной стороны, увеличение степени охрупчивания с уменьшением скорости деформации позволило утверждать, что охрупчивание возникает непосредственно в процессе растяжения образца, как если бы оно было вызвано диффузионно-подвижным водородом. С другой стороны, тот факт, что после удаления продуктов коррозии пластичность может полностью восстановиться, позволил сделать вывод о том, что диффузионно-подвижный водород не может быть причиной охрупчивания, поскольку он не мог удалиться из металла, только лишь в результате проведения процедуры снятия продуктов коррозии.
Фрактографическое исследование показало, что, как после предварительной выдержки и испытания на воздухе, так и после испытания непосредственно в коррозионной среде, в периферийной части поверхности разрушения образцов присутствуют продукты коррозии. Наличие продуктов коррозии на поверхности разрушения указывает на то, что коррозионная среда контактировала с внутренней поверхностью трещины в процессе ее роста, в том числе в тех образцах, которые испытывались на воздухе, после предварительной выдержки в коррозионном растворе. На основании этого сделано предположение о том, что после извлечения образца из коррозионного раствора под продуктами коррозии остается коррозионная среда в жидком виде, которая при последующих испытаниях на воздухе приводит к развитию КРН. На это, в том числе, указывала корреляция между степенью охрупчивания и плотностью слоя продуктов коррозии на поверхности образцов.
Также было показано, что необратимое снижение механических свойств образцов сплава МА14, которое остается после удаления продуктов коррозии с их поверхности, обусловлено поверхностными коррозионными повреждениями. Это подтверждалось наличием корреляции между степенью коррозионных повреждений на поверхности образцов и величиной необратимого снижения их механических свойств. На основании полученных результатов сделан вывод о том, что диффузионно-подвижный не играет ключевой роли в механизме КРН магниевых сплавов.
