Накопление дефектов в титане при электролитическом насыщении водородом; Водородная обработка материалов - Чернов И. П. Иван Петрович; Черданцев Ю. П. Юрий Петрович; Лидер А. М. Андрей Маркович; Гаранин Г. В. Георгий Викторович; Кренинг М.; Баумбах Х. (2001, 2001)
Исследовано влияние водорода на динамику образования дефектов в титане ВТ1-О. После механической и электрохимической полировки образцы размерами 50×5×1 мм отжигали в вакууме в течение 120 мин при температуре 700°C с последующим медленным охлаждением. Затем при комнатной температуре титан электролитически насыщали водородом из 1М раствора LiOH+H2O при плотности тока 0,5-1 А/см2 (анод-платина). Показано, что насыщение объема титанового образца толщиной 1000 мкм водородом до предельной концентрации для этих условий концентрации достигается за 4 часа. Исследования, проведенные с помощью оптической и растровой электронной микроскопии, выявили значительное число дефектов, появившихся после внедрения водорода на поверхности образцов. Уже после двух-трех минут электролиза при плотности тока 1 А/см2 на поверхности металла появляются точечные образования до микрона в диаметре. Это связано с неравномерным высыпанием гидридной фазы титана, рост которой при наводороживании идет от поверхности в глубину материала. После 20 минутного насыщения вся поверхность металла покрывается подобными образованиями. На поверхности образцов после 120 минут насыщения водородом обнаружены кратеры размером до 10 мкм и трещины. Исследования типов дефектов на глубине до 150 мкм методом позитронной аннигиляции показали, что на начальном этапе наводороживания происходит рост относительной интенсивности крупных дефектов, т. е. увеличение числа вакансионных кластеров или, что более вероятно, микропор по отношению к числу мелких дефектов. После 120 мин наводороживания это отношение остается на постоянном уровне. Число мелких дефектов - отдельных вакансий и дислокаций значительно превышает число вакансионных кластеров и микропор. В связи с тем, что процесс эрозии затрагивает только приповерхностный слой титана, наибольший вклад в долгоживущую компоненту, определяющую число крупных дефектов, вносит приповерхностная область глубиной до 20 мкм.