Zjawisko kruchości wodorowej jest bardzo powszechne, dlatego warto co nieco o nim wiedzieć. Ma negatywny wpływ na właściwości fizyczne elementów stalowych po jej obróbce. Wodór może dostać się do surowca na wiele różnych sposobów, zdecydowanie niszcząc jego plastyczność. Czy odwodornienie stali jest możliwe i w jaki sposób można to zrobić, by przywrócić stal do poprzedniego stanu?

Czym jest kruchość wodorowa?

O kruchości wodorowej mówmy najczęściej w kontekście wyrobów stalowych, które zostały wcześniej poddane cynkowaniu w procesie galwanizacyjnym. W późniejszym czasie może być to przyczyną utraty plastyczności i powstawania pęknięć – elementy konstrukcyjne zostają osłabione i stwarzają niebezpieczeństwo. Kruchość wodorowa dotyczy przede wszystkim części sprężystych, które w ogólnym zamyśle powinny być wyjątkowo odporne na obciążenie oraz rozciąganie.

 

Procesy powodujące wnikanie wodoru w stal:

  •     Galwaniczna obróbka powierzchniowa – na przykład cynkowanie, które polega na pokryciu stali cienką powłoką cynku, zabezpieczającą wyrób przed korozją spowodowaną działaniem niesprzyjających czynników środowiska np. wody lub powietrza.
  •     Trawienie/wytrawianie – oczyszczanie powierzchni z produktów korozji (tlenków, rdzy, zgorzeliny) lub zewnętrznych powłok.
  •     Czyszczenie stali w kwasach przed obróbką galwaniczną – ma na celu przygotowanie powierzchni do pokrycia właściwą substancją.
  •     Fosforanowanie – proces wytwarzania matowej fosforanowej powłoki antykorozyjnej na powierzchni metalu. Może odbywać się w sposób chemiczny lub elektrochemiczny.
  •     Nawęglanie gazowe – proces polegający na nasyceniu węglem powierzchni stali niskowęglowej, aby zwiększyć jej twardość i odporność na ścieranie.

Czy wodór można usunąć ze stali?

Najłatwiejszym sposobem jest unikanie procesów, które powodują wnikanie wodoru, poprzez stosowanie powłok alternatywnych. Przykładem może być powłoka metaliczna osadzana nieelektrolitycznie, gdyż wodór w niej nie występuje. Nie zawsze jest to jednak możliwe, niektóre procesy są wymagane podczas wytwarzania stalowych elementów. Czy istnieje sposób na usunięcie wodoru? I choć pomysł ten wydaje się niemożliwy, odwodornienie wodoru można wykonać poprzez wygrzewanie. Proces ten znajduje się między innymi w ofercie firmy Bertom. Polega na ogrzewaniu stali od 2 do 24 godzin (w zależności od jej wielkości) w temperaturze od 200 do 230 stopni Celsjusza. W tym czasie ilość wodoru jest redukowana do minimum, dzięki czemu materiał traci kruchość i z powrotem cechuje się wyjątkową sprężystością.