- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / 1936. Mekanik /
67

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.

Mekanik

Från nämnda herrar samt från litteraturen på detta
område har följande framgått beträffande väte i järn
och stål samt vätesprödhet.

Väte liksom en del andra gaser, exempelvis kväve
vid nitrering och syre, fast detta inte tycks ha något
större inflytande, har förmåga att tränga in i järn
och stål. Redan på 1860-talet visade Ste Claire
Deville och Troost, att väte kunde diffundera genom
järn vid högre temperatur. Sedan har väte och dess
framkallande av sprödhet i järn undersökts av flera
forskare, varvid huvudsakligen i väte upphettade
stänger voro föremål för undersökning. Även lia
an-vänte järn, som uppladdats med väte på elektrolytisk
väg, dvs. man har i en elektrolyt använt sig av
provföremålet som katod och vid hög strömtäthet
åstadkommit en kraftig vätgasutveckling omkring
materialet. Trots att man på detta sätt gjort sig en hel del
förtrogen med fenomenet, förefaller Jet som om man
ännu i dag i anmärkningsvärt liten grad behärskade
hithörande fenomen. Vad man antagit är emellertid
i stort sett, att väte intränger i järn och stål och
framkallar spänningstillstånd eller s. k. vätesprödhet.
Vätesprödheten yttrar sig i försämrade plastiska
egenskaper eller sprickor och kan även påvisas
exempelvis genom förhöjd klang.

Det inträngande vätet kan utgöras antingen av
vätgas, dvs. molekylärt väte, eller också av atomärt
väte. I)et molekylära vätets inträngande torde sakna
betydelse vid låga temperaturer, då det diffunderar
ytterst långsanit.

Vätets inträngande i stål sker emellertid alltid, då
väte av högre tryck än det i stålet redan inträngda
vätet finnes i kontakt med stålet. Det atomära vätet,
som ju synes vara det som egentligen har betydelse i
detta sammanhang, kan man ju säga har det tryck,
som svarar mot dissociationen. Dvs. finnas många
fria vätejoner per rymdenhet, synes vätet vara under
högre tryck. Ocli väte in statu nascendi skulle
sålunda lia högre tryck, ju starkare frigörningen av
vätet sker.

Är åter vätet utanför stålet av lägre tryck än i
detsamma, diffunderar vätet ut igen, så att en
tryck-utjämning sker.

Vätesprödheten synes vara beroende på den
inträngda vätekvantiteten, dvs. på vätetrycket i stålet.
Vätets inträngande i stålet är beroende av
temperaturen, tiden och trycket. Vid exempelvis
elektrolytiska processer åstadkommer en förhöjd
strömtät-liet en ökad koncentration av vätejoner dvs.
påskyndar vätets inträngande.

Slutligen synes det finnas katalysatorer, som
bevisligen underlätta vätets inträngande i stålet. De
hittills kända katalysatorerna5 utgöras av kemiska
föreningar, troligen främst hydrider, av vissa grupper
inom grundämnenas periodiska system. Dessa
grundämnen utgöras av kol, tenn, bly, fosfor, arsenik,
antimon, vismut, svavel, selen och telur. Av dessa
synas svavel, fosfor och arsenik utgöra de farligaste.

Det inträngande atomära vätet synes lösas av
järnet och diffunderar däri enligt lagar liknande dem,
som kunna uppställas för gaser och lösningar.
Professor Borelius har visat på grundval av Sieverts

5 Mitt. Kais.-Wilh.-Inst. Eisenforschg. 14 (1932) 229. "Die

Aufnahme von Wasserstoff durch das Eisen bei seiner Be-

handlung mit Säure und das Verhalten des Wasserstoffs in
diesem Metall" av F. Körbel och H. Pi.ottm.

21 nov. 1936

och egna försök, att stor likhet råder mellan vätets
diffusion genom en järnvägg och luftens diffusion
genom en porös vägg av kiselgur.6 Genom att
till-lämpa de kinetiska lagarna har han kunnat visa, att
den lösta väteatomens hinder att röra sig i stålet
utgöres av korngränserna eller åtminstone av något
av-liknande storleksordning. Det ligger ju också nära
till hands att tänka sig, att korngränserna i stålet
skulle svara mot själva materialet i den porösa
kisel-gurväggen.

När nu vätet diffunderar i stålet, så träffar det på
kaviteter eller föroreningar, t. e. oxider. I
kavite-terna bildas då vätgas och med oxiderna bildas
vatten. Då det fordras kolossalt höga tryck för att
förhindra att dylika föreningar uppstå, kan på detta
sätt mycket höga gastryck uppstå i stålet, då det
molekylära vätet icke har förmåga att diffundera
ut. Troligen kan tryck på tusentals atmosfärer
uppstå, vilket ju kan förklara både sprödhet och
sprickbildning. Mot bakgrunden av vad prof. Borelius visat
beträffande korngränserna som hinder för diffusionen
synes det mig logiskt, om just här atomärt väte
samlades. Det ligger då nära till hands, att just i
korngränserna dessa höga tryck skola uppstå.

Det har också visat sig, att vätesprödhetsbrotten i
allmänhet utgöras av rent interkristallina brott.
Genom interkristallina segringsfenomen har ju även
vätet största möjlighet att här träffa på främmande
ämnen med föreningsbegär.

Då stålet upphör att vara i kontakt med väte
utifrån, diffunderar detta ut igen, dvs. det sker en
tryckutjämning. Det är emellertid icke allt vätet,
som diffunderar ut, utan blott det, som inte blivit
fångat i stålet. Dvs. det, som undgått att ombildas
till molekylärt väte. Det molekylära vätet eller
vätgasen blir kvar, på grund av att denna icke förmår
diffundera vid låga temperaturer. Då nu även det
atomära vätet diffunderar betydligt fortare vid
förhöjda temperaturer, kan man påskynda vätets
utdrivande genom upphettning. Vätets fullständiga
utdrivande är beroende på utdrivningstemperaturen och
upphettningistiden.

Det kan emellertid hända, att molekylärt väte
bildats som icke förmår diffundera lit, eller att skador
på grund av vätetrycket (sprickor) redan uppstått
före utdrivningen av vätet. Vid en hastig
utdriv-ning av vätet är möjligheten även stor. att sprickor
uppstå.

Detta har också visats av tyskarna Bardenheuer
och Ploum7, som lia gjort mycket goda insatser på
detta område. De lia visat, att vid hårdlödda delar,
oftast när den renbetade stålytan kommer i beröring
med det heta mässinglodet, vätet utdrives så
kraftigt, att betydande sprickor uppstå, vilka fyllas med
hårdlod. Jag återkommer nu till de hårdlödda
brickorna. som jag tidigare talat 0111 var ett av de första
fall av vätesprödhet, vi påträffade. Jag antog vid
denna undersökning, att sprickorna uppstått på
grund av vätesprödhet före hårdlödningen. Jag kände

« Annalen der Physik, IV Folge, Bd 83 (1927) nr 9.
"Lös-lichkeit und Diffusion von Wasserstoff in Metallen" av G.
Borelius.

’ Mitt. Kais.-Wilh.-Inst. Eisenforschg. 16 (1934) 137. "Das
Eindringen von Messinglot in den Ståhl als Folge der
Was-serstoffaufnahme beim Beizen" av P. Bardenheuer och H.
puoitm.

67

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Tue Dec 12 02:19:14 2023 (aronsson) (download) << Previous Next >>
https://runeberg.org/tektid/1936m/0069.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free