بررسی تجربی و تحلیل تاثیر تردی هیدروژنی و تنش پسماند بر خواص مکانیکی فولاد gtd450

موضوع مقاله حاضر، مطالعه تجربی اثرات تردی هیدروژنی به همراه تنش پسماند بر روی خواص مکانیکی آلیاژ جی-تی-دی450 است. بدین منظور از محلول0/5 مولار سولفوریک اسید برای ایجاد تردی هیدروژنی یک و دوساعته و از روش دندانه‌گذاری با سطح استوانه‌ای برای ایجاد تنش پسماند استفاده شد. بر اساس یافته‎‌های آزمایشگاهی، تغییرات انعطاف‌پذیری و درصد کاهش سطح مقطع شکست، نسبت به شرایط مبنا در چهار سطح آزمایش صورت پذیرفته به ترتیب در محدوده 42/69% تا 74/68% و 11/78% تا 39/58% به‌دست‌ آمد. نتایج تحلیل آماری مشارکت تنش پسماند و تردی هیدروژنی در انعطاف‌پذیری را به ترتیب معادل 1/15% و 67/05% برآورد کرده است. برای تنش پسماند مربوط به نیروی پنج کیلو نیوتنی، با افزایش مدت‌ زمان شارژ هیدروژنی به دو ساعت، مقدار چقرمگی 60/54% کاهش می‌یابد. همچنین مشاهده گردید که حداکثر تغییرات در تنش تسلیم نسبت به شرایط مبنا، 1/68% است که در نمونه با تردی هیدروژنی یک‌ساعته و تنش پسماند ناشی از نیروی نه کیلو نیوتنی ایجاد شده است. در حالت مبنا گلویی ‌شدن با کرنش زیاد و کاهش 36 درصدی سطح مقطع شکست رخ داد؛ اما در شرایط شارژ دوساعته، شکست با حداقل گلویی ‌شدن، کرنش کم و کاهش اندک سطح مقطع، به میزان 21/75% صورت گرفت.

Experimental Study of Effects of Hydrogen Embrittlement and Residual Stress on Mechanical Properties of GTD450

The subject of the present paper is the experimental study of the effects of hydrogen embrittlement with residual stress on the mechanical properties of GTD450 alloy. Hence, 0.5 M sulfuric acid was used to create one and twohour hydrogen charging, and the cylindricaltoothed method was used to generate residual stress. Based on experimental findings, changes in flexibility and percentage of reduction of failure area, compared to the baseline conditions ranged from 42.69% to 74.68% and 11.78% to 39.58%, respectively. The results of statistical analysis have estimated the contribution of residual stress and hydrogen embrittlement to flexibility as 1.15% and 67.05%, respectively. For the residual stress related to the five kN force, by increasing the hydrogen charging to two hours, the toughness value decreases by 60.54%. It was also observed that the maximum change in yield stress is 1.68%, which is caused in the sample by onehour hydrogen embrittlement and residual stress due to a force of nine kN. In the baseline case, the necking was collapsed with high strain, and the area of failure was reduced by 36%; however, under twohour charging, failure occurred with a minimum of necking, low strain, and slight reduction of failure area by 21.75%.