THE INFLUENCE OF SURFACE CHARACTERISTICS ON HYDROGEN EMBRITTLEMENT OF CARBON STEELS

Podobné dokumenty
COMPARISON OF RESISTANCE OF QUENCHED AND TEMPERED STEELS TO SULPHIDE STRESS CRACKING

VLIV MIKROSTRUKTURY NA ODOLNOST DUPLEXNÍ OCELI 22/05 VŮČI SSC. Petr Jonšta a Jaroslav Sojka a Petra Váňová a Marie Sozańska b

HODNOCENÍ MIKROSTRUKTURY A VLASTNOSTÍ ODLITKŮ ZE SLITINY AZ91HP EVALUATION OF MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF SAND CAST AZ91HP MAGNESIUM ALLOY

INFLUENCE OF TEMPERING ON THE PROPERTIES OF CAST C-Mn STEEL AFTER NORMALIZING AND AFTER INTERCRITICAL ANNEALING. Josef Bárta, Jiří Pluháček

Acknowledgement The authors are grateful to the Grant Agency of the Czech Republic for the financial support of the project GA106/09/1587 and to the

Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava číslo 1, rok 2006, ročník LII, řada strojní článek č.

KOROZNÍ ZKOUŠKY VYSOCELEGOVANÝCH DUPLEXNÍCH OCELÍ PŘI POMALÉ RYCHLOSTI DEFORMACE

VLIV OBSAHU NIKLU NA VLASTNOSTI LKG PO FERITIZAČNÍM ŽÍHÁNÍ EFFECT OF THE CONTENT OF NICKEL ON DI PROPERTIES AFTER FERRITIZATION ANNEALING

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

STUDIUM ELEKTROCHEMICKÝCH KOROZNÍCH JEVŮ DVOUFÁZOVÝCH OCELÍ ZA POUŽITÍ METODY SRET.

VLIV VODÍKU NA MECHANICKÉ VLASTNOSTI SUPERSLITINY IN738LC HYDROGEN EFFECT ON MECHANICAL PROPERTIES OF IN738LC SUPERALLOY

Tváření,tepelné zpracování

INFLUENCE OF HEAT RE-TREATMENT ON MECHANICAL AND FATIGUE PROPERTIES OF THIN SHEETS FROM AL-ALLOYS. Ivo Černý Dagmar Mikulová

MOŽNOSTI TVÁŘENÍ MONOKRYSTALŮ VYSOKOTAVITELNÝCH KOVŮ V OCHRANNÉM OBALU FORMING OF SINGLE CRYSTALS REFRACTORY METALS IN THE PROTECTIVE COVER

ASTM A694 F60 - TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ A MECHANICKÉ VLASTNOSTI ASTM A694 F60 HEAT TREATMENT AND MECHANICAL PROPERTIES

CREEP AUSTENITICKÉ LITINY S KULIČKOVÝM GRAFITEM CREEP OF AUSTENITIC DUCTILE CAST IRON

MOŽNOSTI VYUŽITÍ MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ. Tomáš Schellong Kamil Pětroš Václav Foldyna. JINPO PLUS a.s., Křišťanova 2, Ostrava, ČR

VÝZKUM MOŽNOSTÍ ZVÝŠENÍ ŽIVOTNOSTI LOŽISEK CESTOU POVRCHOVÝCH ÚPRAV

VLIV STRUKTURNÍCH VAD NA ÚNAVOVÉ CHOVÁNÍ Mg SLITINY AZ91 LITÉ DO PÍSKU

Litosil - application

POVRCHOVÉ VYTVRZENÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM PLAZMOVOU NITRIDACÍ SURFACE HARDENING OF NIOBIUM-CONTAINING PM TOOL STEEL BY PLASMA NITRIDING

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI JEMNOZRNNÝCH SVAŘITELNÝCH OCELÍ PRO TENKOSTĚNNÉ ODLITKY

POSSIBLE GENERALISATION OF DECREASE IN MECHANICAL PROPERTIES OF CARBON STEEL (ČSN ) ON OTHER STEELS

Moderní technologie dokončování velmi přesných děr vystržováním a její vliv na užitné vlastnosti výrobků

VLIV ZMĚNY DRSNOSTI POVRCHU NA PŘILNAVOST ORGANICKÝCH POVLAKŮ INFLUENCE OF THE CHANGE OF THE SURFACE ROUGHNESS ON ADHESION OF ORGANIC COATINGS

STŘEDNÍ PŘIROZENÉ DEFORMAČNÍ ODPORY PŘI TVÁŘENÍ OCELÍ ZA TEPLA - VLIV CHEMICKÉHO A STRUKTURNÍHO STAVU

Silicified stems of upper Paleozoic plants from the Intra Sudetic and Krkonoše Piedmont basins

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

Melting the ash from biomass

The Over-Head Cam (OHC) Valve Train Computer Model

PLASTICKÉ VLASTNOSTI VYSOKOPEVNOSTNÍCH MATERIÁLŮ DĚLENÝCH NESTANDARDNÍMI TECHNOLOGIEMI

, Hradec nad Moravicí CHOVÁNÍ OCELI T23 PŘI DLOUHODOBÉM ÚČINKU TEPLOTY BEHAVIOUR OF STEEL T23 AFTER LONG-TIME TEMPERATURE EFFECT

STUDIUM ODUHLIČENÍ POVRCHOVÝCH VRSTEV LOŽISKOVÝCH OCELÍ 100Cr6. RESEARCH OF DECARBURIZATION SURFACE LAYER OF BEARING STEEL 100Cr6

Keywords: Shape memory alloy, nickel-titanium, hydrogen embrittlement, hydrogen effect, AFM study, fractography.

Vliv metody vyšetřování tvaru brusného kotouče na výslednou přesnost obrobku

TechoLED H A N D B O O K

ÚNAVOVÁ PEVNOST LETECKÉ OCELI AISI 4340 S POVRCHEM PO ELEKTROEROZNIVNÍM ŘEZÁNÍ A ŘEZÁNÍ VODNÍM PAPRSKEM

VLIV OBSAHU HLINÍKU NA VLASTNOSTI HOŘČÍKOVÝCH SLITIN PŘI ODLÉVÁNÍ DO BENTONITOVÝCH A FURANOVÝCH FOREM

VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ NA VLASTNOSTI OCELI PRO ŽELEZNICNÍ KOLA THE INFLUENCE OF HEAT TREATENT ON THE PROPPERTIES OF STEEL FOR RAILWAY WHEELS

Influence of Pre-Oxidation on Mechanical Properties of Zr1Nb Alloy

THE IMPACT OF PROCESSING STEEL GRADE ON CORROSIVE DEGRADATION VLIV TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ OCELI NA KOROZNÍ DEGRADACI

VLIV TECHNOLOGIE ŽÁROVÉHO ZINKOVÁNÍ NA VLASTNOSTI ŽÁROVĚ ZINKOVANÝCH OCELÍ

VLIV MECHANICKÉHO PORUŠENÍ NA CHOVÁNÍ POVRCHU S TIN VRSTVOU PŘI TEPELNÉM A KOROZNÍM NAMÁHÁNÍ. Roman Reindl, Ivo Štěpánek, Martin Hrdý, Klára Jačková

DUPLEXNÍ POVLAKOVÁNÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM DUPLEX COATING OF THE NIOBIUM-ALLOYED PM TOOL STEEL

ACOUSTIC EMISSION SIGNAL USED FOR EVALUATION OF FAILURES FROM SCRATCH INDENTATION

DETERMINATION OF MECHANICAL AND ELASTO-PLASTIC PROPERTIES OF MATERIALS BY NANOINDENTATION METHODS

Compression of a Dictionary

STUDY OF PLASTIC DEFORMATION OF MAGNESIUM ALLOYS WITH GRADUATE ALUMINIUM CONTENT

CARBONACEOUS PARTICLES IN THE AIR MORAVIAN-SILESIAN REGION

VYUŽITÍ DYNAMICKÝCH MODELŮ OCELÍ V SIMULAČNÍM SOFTWARE PRO TVÁŘENÍ

PLÁN NÁRODNÍCH PRACÍ NATIONAL WORK PROGRAMME

STRUKTURNÍ A FÁZOVÁ ANALÝZA OCELI T23 STRUCTURE AND PHASE ANALYSIS OF T23 STEEL

CHAPTER 5 MODIFIED MINKOWSKI FRACTAL ANTENNA

HODNOCENÍ VRUBOVÉ HOUŽEVNATOSTI POMOCÍ MALÝCH NESTANDARDIZOVANÝCH ZKUŠEBNÍCH TĚLES

Summary. Mr. Andreas Molin

T E S T R E P O R T No. 18/440/P124

BLATNÍKY A BEDNY NA NÁŘADÍ MUDGUARDS AND TOOLBOXES

ELEKTROCHEMIE NA SYSTÉMECH S TENKÝMI VRSTVAMI ELECTRO-CHEMICAL ANALYSIS ON SYSTEMS THIN FILM SUBSTRATE

Název školy STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace

OPTIMALIZACE REŽIMU TEPELNÉHO ZPRACOVÁNÍ PRO ZVÝŠENÍ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SLITINY ALSI9Cu2Mg

NEKONVENČNÍ VLASTNOSTI OCELI 15NiCuMoNb5 (WB 36) UNCONVENTIONAL PROPERTIES OF 15NiCuMoNb (WB 36) GRADE STEEL. Ladislav Kander Karel Matocha

PROHLÁŠENÍ O VLASTNOSTECH číslo 20/2014/09

X-RAY EXAMINATION OF THE FATIGUE PROCESS RENTGENOGRAFICKÉ ZKOUMÁNÍ ÚNAVOVÉHO PROCESU

UTILIZATION OF THE HOT WEDGE TEST IN RESEARCH OF HOT FORMABILITY OF FREE-CUTTING STAINLESS STEELS

výrobce VOSS Fluid GmbH + Co. KG

Stojan pro vrtačku plošných spojů

VLIV MLETÍ ÚLETOVÉHO POPÍLKU NA PRŮBĚH ALKALICKÉ AKTIVACE

Association for the Heat Treatment of Metals. Program. Chemicko-tepelné zpracování kovových povrchů Chemichal Heat Treatment of Metal Surfaces

Název školy STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace

VLASTNOSTI OCELI CSN (DIN C 45) S VELMI JEMNOU MIKROSTRUKTUROU PROPERTIES OF THE C45 DIN GRADE STEEL (CSN 12050) WITH VERY FINE MICROSTRUCTURE

VYSOKÁ ŠKOLA HOTELOVÁ V PRAZE 8, SPOL. S R. O.

UNIVERZITA PARDUBICE DOPRAVNÍ FAKULTA JANA PERNERA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Tomáš Vojtek

WORKSHEET 1: LINEAR EQUATION 1

PREPARING OF AL AND SI SURFACE LAYERS ON BEARING STEEL

LICÍ PÁNVE V OCELÁRNĚ ARCELORMITTAL OSTRAVA POUŽITÍ NOVÉ IZOLAČNÍ VRSTVY

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Czech Republic. EDUCAnet. Střední odborná škola Pardubice, s.r.o.

PLÁN NÁRODNÍCH PRACÍ NATIONAL WORK PROGRAMME

Aktivita CLIL Chemie I.

Provozní korozní zkoušky ohybù austenitických ocelí pro nadkritické uhelné kotle

ZKOUŠKY MIKROLEGOVANÝCH OCELÍ DOMEX 700MC TESTING OF DOMEX 700MC MICROALLOYED STEELS. Antonín Kříž

USING VIDEO IN PRE-SET AND IN-SET TEACHER TRAINING

VÝZKUM MATERIÁLŮ V NÁRODNÍM PROGRAMU ORIENTOVANÉHO VÝZKUMU A VÝVOJE. Tasilo Prnka

TESTOVÁNÍ VLIVU INDIKAČNÍCH KAPALIN NA KŘEHKOLOMOVÉ VLASTNOSTI SKLOVITÝCH SMALTOVÝCH POVLAKŮ

UNIVERZITA PARDUBICE FAKULTA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ DISERTAČNÍ PRÁCE

TELEGYNEKOLOGIE TELEGYNECOLOGY

Just write down your most recent and important education. Remember that sometimes less is more some people may be considered overqualified.

MECHANICKÉ VLASTNOSTI ODPOVÍDAJÍCÍ NORMĚ - NEDOSTATEČNÝ PODKLAD PRO ROZHODNUTÍ O APLIKACI

PRAVIDLA ZPRACOVÁNÍ STANDARDNÍCH ELEKTRONICKÝCH ZAHRANIČNÍCH PLATEBNÍCH PŘÍKAZŮ STANDARD ELECTRONIC FOREIGN PAYMENT ORDERS PROCESSING RULES

Klepnutím lze upravit styl předlohy. nadpisů. nadpisů.

PŘÍSPĚVEK K POVRCHOVÉ ÚPRAVĚ SKLOVITÝM SMALTOVÝM POVLAKEM CONTRIBUTION TO SURFACE ARRANGEMENT WITH VITREOUS ENAMEL COAT

PEVNOST V OHYBU KOVANÝCH PROFILŮ VE SROVNÁNÍ S PROFILY TŘÍSKOVĚ OBRÁBĚNÝMI

Zubní pasty v pozměněném složení a novém designu

THE ROLE OF A COOLING RATE IN THERMO-MECHANICAL TREATMENT WITH INCORPORATED Q-P PROCESS

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Air Quality Improvement Plans 2019 update Analytical part. Ondřej Vlček, Jana Ďoubalová, Zdeňka Chromcová, Hana Škáchová

Uživatelská příručka. Xperia P TV Dock DK21

Recenze: Ing. Radovan Bureš, CSc.

VD ŠANCE TBD PŘI VÝSTAVBĚ DRENÁŽNÍ ŠTOLY A OBNOVĚ INJEKČNÍ CLONY

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

Transkript:

Acta Metallurgica Slovaca, 13, 2007, 4 (495-502) 495 THE INFLUENCE OF SURFACE CHARACTERISTICS ON HYDROGEN EMBRITTLEMENT OF CARBON STEELS Kubečka P., Váňová P., Jonšta P., Filuš F. VSB Technical University of Ostrava, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech republic, e-mail: petr.kubecka@vsb.cz, petra.vanova@vsb.cz, petr.jonsta@vsb.cz, frantisek.filus@vsb.cz VLIV POVRCHU NA VODÍKOVÉ ZK Ř EHNUTÍ UHLÍKOVÝCH OCELÍ Kubečka P., Váňová P., Jonšta P., Filuš F. VŠB Technická univerzita Ostrava, Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Česká republika, e-mail: petr.kubecka@vsb.cz, petra.vanova@vsb.cz, petr.jonsta@vsb.cz, frantisek.filus@vsb.cz Abstrakt Tato práce prezentuje výsledky tahových zkoušek uhlíkových ocelí typu A333 Gr. 6 za př ítomnosti vodíku př i pomalých rychlostech zatě žování. Oceli byly zkoušeny v dodaném stavu od výrobce a po tepelném zpracování 870 C / 40 min / voda + 600 C / 2h / vzduch. Mikrostruktura dodaných vzorků byla feriticko-perlitická a po tepelném zpracování obsahovala smě s bainitu a feritu. Cílem práce bylo ukázat vliv vodíku na degradaci materiálu v závislosti na mikrostruktruktuř e a př i pomalých rychlostech zatě žování (rychlost 10-5 s -1 ). Př i testech bylo také př ihlédnuto k vlivu drsnosti povrchu na vodíkové zkř ehnutí. Zkušební vzorky byly rozdě leny na dvě skupiny. První reprezentovala zkušební vzorky s bě žnou drsností povrchu. Druhá skupina zahrnovala vzorky s vyleště ným povrchem. Takto upravený povrch mě l eliminovat potencionální zárodky defektů na povrchu a tím snížit riziko př edč asného porušení zkoušených vzorků. Lomové plochy byly zkoumány fraktografickou analýzou za pomocí stereomikroskopu a ř ádkovacího elektronového mikroskopu (SEM). V obou př ípadech, jak v dodaném stavu, tak i po tepelném zpracování, byly lomové plochy č íškového charakteru a z fraktografického pohledu mě ly transkrystalický kř ehký lom. Detailně jší informací o charakteru porušení poskytl ř ádkovací elektronový mikroskop, který ukázal př evládající transkrystalický ště pný lom s obč asnými malými lokalitami kvasiště pného lomu, který se také označ uje jako tzv. rybí oka. Př i testech nebyl pozorován vliv lepší povrchové úpravy (resp. nižší drsnosti), který by vedl k zvýšené odolnosti proto vodíkové kř ehkosti. Abstract Presented paper summarizes results of slow strain rate (tensile) test in the presence of hydrogen of the carbon steel of type A333 Gr.6 according to ASTM. Steel was tested in asreceived state and after quenching and tempering in accordance to the following regime: 870 C / 40 min / water + 600 C /2 hours / air. Microstructure of steel in as-received state was ferriticpearlitic and after heat treatment quenching and tempering was a mixture of tempered bainite and ferrite. The aim of this work was to demonstrate the influence of hydrogen on the degradation of material with different microstructure by slow strain rate test (tensile), where the strain rate was 10-5 s -1. The impact of surface quality to resistance of steels against hydrogen embrittlement was also evaluated. Tensile specimens were divided into two groups. The first

Acta Metallurgica Slovaca, 13, 2007, 4 (495-502) 496 groups represented tensile specimens with a standard surface roughness. The second groups represented specimens with finely ground surface to eliminate potentional sites for defect initiation and subsequently to decrease a risk of early failure of specimens. Specimens were submitted to the fractographic analysis of fracture surfaces after tensile test using the stereomicroscope and scanning electron microscope In both cases, in initial state and after heat treatment fracture has a cup character and from the fractographic viewpoint it is transgranular ductile fracture with dimple morphology. More detailed determination of fracture character was obtained by SEM. There is mainly transgranular cleavage fracture, however, there are small areas of quasi cleavage fracture (QCF), reminding so-called fish eyes. As well, surface quality improvement of tested specimens didn't lead to increasing of material resistance against hydrogen embrittlement. Keywords: slow strain rate test, hydrogen embrittlement, fish eyes, carbon steel 1. Introduction Many structural materials, including steels, are exposed during their exploitation to impacts of aggressive environment. In other to ensure safety and long-term reliability of structures made of these materials, it is necessary to design these materials in such a manner that they resist to influences of aggressive environment. One of the methods evaluating susceptibility of steels to hydrogen embrittlement is slow strain rate test. Elementar hydrogen is collected in steel by means of cathodic absorption during hydrogen embrittlement [1]. Decreasing of ductility and reduction in area indicates hydrogen embrittlement. This phenomenon can be approved by tensile test with not very high strain rate. Effects of hydrogen embrittlement were not observed during Charpy impact test or tensile test for a very high rate of deformation. One of the effects of hydrogen embrittlement during a low rate of deformation is also the formation of so-called fish eyes [2]. Fish eyes appear on fracture areas as light round facets, orientated perpendicularly to the direction of applied stress. Initiation sites for fish eyes formation are mainly non-metallic inclusions, from which cracks spread with quasi cleavage fracture. 2. Experimental procedure The testing was made on carbon steel of type A333 Gr. 6 according to ASTM (tube 508/15,09 mm) in as-received state (AR) and after quenching and tempering according to the following regime: 870 C/40 min/water + 600 C/2 hours/air (QT). Chemical composition of the studied steel is given in Table 1. Table 1 Chemical composition (mass %) C Mn Si P S Cr Ni Cu Mo V Ti B 0.18 0.86 0.21 0.009 0.016 0.14 0.10 0.23 0.03 0.001 0.02 0.002 Microstructure of steel in as-received state (AR) was ferritic-pearlitic and it is shown in Fig. 1a. Microstructure of specimens after heat treatment quenching and tempering (QT) was a mixture of tempered bainite and ferrite. It is presented Fig. 1b. The specimens were tested by slow strain rate test (tensile), where the strain rate was 10-5 s -1. Tensile specimens were divided into two groups. The first groups represented tensile specimens with a standard surface roughness. The second groups represented specimens with

Acta Metallurgica Slovaca, 13, 2007, 4 (495-502) 497 finely ground surface to eliminate potentional sites for defect initiation and subsequently to decrease a risk of early failure of specimens. a) as-received state (AR) b) after heat treatment (QT) Fig.1 Microstructure of steel A333 Gr. 6 35 µm Table 2 Mechanical properties of studied steels, in the state without presence of hydrogen Specimens R p0,2 (MPa) R m (MPa) A 35 (%) Z (%) AR 309.5 457.5 29.6 71.4 AR_L 312.5 458.0 33.0 72.4 QT 414.5 539.5 24.5 78.4 QT_L 454.5 566.0 22.1 78.3 These specimens were marked by index L. Mechanical properties of the studied steel are summarised in Table 2. Fine grounding manifested itself by increase of mechanical properties after QT. Heat treatment also resulted in increase of the yield strength R m and reduction in area Z. 3. Results and discussions The influence of hydrogen on degradation of material properties was tested with method of a slow strain (tensile) test. Specimen was placed in the cell with 0.1 N solution of H 2 SO 4 during tensile test and cathodically hydrogenated for the current density 5 ma/cm 2. Hydrogenated specimens were marked by index H. Mechanical properties of the studied steel after electrolytical charging are summarised in Table 3 and Fig. 2. It is evident, that hydrogen charging has slight impact on yield limit R p0,2 and strength limit R m. A decreasing of ductility occurred after hydrogen charging. After reaching the strength limit the applied force came to a rapid decline comparing to state without hydrogen, which is apparent from Fig. 2. Table 3 Mechanical properties of studied steels, with presence of hydrogen Specimens R p0,2 (MPa) R m (MPa) A 35 (%) Z (%) AR_H 313.5 463.5 20.5 21.6 AR_L_H 306.7 463.0 19.9 21.6 QT_H 427.5 554.5 17.2 22.3 QT_L_H 430.0 551.5 18.7 26.7

Acta Metallurgica Slovaca, 13, 2007, 4 (495-502) 498 Much more expressive is the influence of hydrogen on the reduction in area of steel. This factor can be easily described by index of hydrogen embrittlement F, which shows proportional change of reduction in area in the material without present of hydrogen and after hydrogen charging (equation 1). Z0 Z F = H 100 in (%), (1) Z 0 where Z 0 is reduction in area in as-received state in %, Z H is reduction in area in hydrogen charged state in %. Table 4 Index of hydrogen embrittlement F Specimens Z 0 (%) Z H (%) F(%) AR 71.4 21.6 69.7 AR_L 72.4 21.6 70.2 QT 78.4 22.3 71.6 QT_L 78.3 26.7 65.9 It is clear from the Table 4, that electrolytic charging of material during tensile test induced embrittlement of material both in AR and QT state. Microstructure change didn't result in decreasing or increasing of index of hydrogen embrittlement F. Index of hydrogen embrittlement was 70 % for specimens in initial stage (AR), and 69 % for specimen after heat treatment (QT). During evaluation of resistance of similar steels against sulphide stress cracking (SSC) it was found, that quenching and tempering (QT) led to the increasing of steel resistance against this kind of degradation [3]. As well, surface quality improvement of tested specimens didn't lead to increasing of material resistance against hydrogen embrittlement. Nevertheless, it is generally known, that steel sensitivity against hydrogen embrittlement rise with rising surface roughness [4]. 600 500 QT Strengh (MPa) 400 300 200 QT_H AR_H AR 100 0 0 5 10 15 20 Deformation (%) Fig.2 Tensile diagrams of different states of steel A333 Gr. 6

Acta Metallurgica Slovaca, 13, 2007, 4 (495-502) 499 Specimens were submitted to the fractographic analysis of fracture surfaces after tensile test using the stereomicroscope and scanning electron microscope (SEM). Fracture areas of tested specimens can be seen in as-received state using the stereomicroscope in Fig. 3. In both cases, in initial state (Fig. 3a), and after heat treatment (Fig 3b), fracture has a cup character and from the fractographic viewpoint it is transgranular ductile fracture with dimple morphology. A higher reduction in area of material after heat treatment can be seen in the Fig. 3. Hydrogen charging took effect on fracture area of tensile specimens as a shear fracture (Fig. 4). Light facets occurred on specimen borders in initial state (Fig. 4a) and also in state after heat treatment during top (vertical) (Fig. 4b) lighting on stereomicroscope. a) as-received state (AR) b) after heat treatment (QT) Fig.3 Examples of fracture surface of steel A333 Gr. 6, without presence of hydrogen, stereomicroscope a) as-received state (AR) b) after heat treatment (QT) Fig.4 Examples of fracture surface of steel A333 Gr. 6, with presence of hydrogen, stereomicroscope More detailed determination of fracture character was obtained by SEM. Fig. 5 shows state of fracture area of hydrogenated material in initial state (AR). There is mainly transgranular cleavage fracture (Fig. 5a 5c) in the border part of specimen. However, there are small areas of quasi cleavage fracture (QCF), reminding so-called fish eyes, which was found in materials observed in works [1-5]. Non-metallic inclusions were found in the centre of fish eyes, e.g. type MnS (Fig. 5b). There was also an area of transgranular ductile fracture with dimple morphology in the middle part of fracture surface (Fig. 5d). Character of fracture surface, after hydrogen charging for heat-treated specimens (QT), is shown in Fig. 6. The borders of fracture surface are mainly consisting of quasi cleavage fracture (QCF) (Fig. 6a 6c). Fracture partly reminds of fatigue damage as it was initiated on specimen surface. Specific initiation sites were not found, from which the fracture could start (Fig. 6b). The middle of fracture area consists of transgranular ductile fracture with dimple

Acta Metallurgica Slovaca, 13, 2007, 4 (495-502) 500 morphology. Nevertheless, there are some deep holes comparing to specimens in initial state. Morphology of fracture areas of hydrogenated specimens after slow strain rate test is similar to morphology of fracture areas after SSC tests of micro alloyed steels according to API, namely in initial state, and after heat treatment [4]. a) specimen border b) detail c) specimen border d) centre of specimen Fig.5 Examples of fracture surface of steel A333 Gr. 6, as-received state after hydrogen charging (AR), SEM 4. Conclusion The obtained results can be summarised in the following way: Presence of hydrogen during slow strain rate (tensile) test led to embrittlement of material. Embrittlement of material manifested itself by decreasing of ductility and mainly by decreasing of reduction in area. The influence of hydrogen on mechanical properties of material, and reduction in area, was described by index of hydrogen embrittlement. Although the material shows higher strength after heat treatment, it didn't have an important impact to change of hydrogen embrittlement index.

Acta Metallurgica Slovaca, 13, 2007, 4 (495-502) 501 Improving of specimen surface quality by fine grinding didn't have any impact to material properties. Embrittlement of material due to hydrogen, was observed also on the character of fracture surface. There occurred areas of transgranular cleavage fracture and small areas reminding of fish eyes in the border of fracture surface in initial state of hydrogenated material. Borders of fracture surface consisted solely of quasi cleavage fracture for hydrogenated specimens after heat treatment. a) specimen border b) detail c) specimen border d) centre of specimen Fig.6 Examples of fracture surface of steel A333 Gr. 6, after heat treatment and hydrogen charging (QT), SEM Acknowledgements This work was supported by the research project MSM 6198910015 (Ministry of Education of the Czech Republic). Literature [1] Timmins P.: Solution to Hydrogen Attack in Steels. Ohio: ASM Intsernational, 1997.

Acta Metallurgica Slovaca, 13, 2007, 4 (495-502) 502 [2] Möser M., Schmidt V.: In: 6 th International Coference on Fracture. New Delhi, 1984. p. 2459-2466. [3] Sojka J.: Odolnost konstrukč ních ocelí vů č i agresivnímu pů sobení prostř edí obsahující sirovodík (Resistance of structural steels to aggressive impacts of environment containing hydrogen sulphide). Inaugural dissertation. Ostrava: VŠB-TU, 2001. [4] Sojka J., Jonšta P., Váň ová P., Kubeč ka P., Sozań ska M.: Sborník vě deckých prací Vysoké školy báň ské Technické univerzity Ostrava (Proceedings of VSB Technical university of Ostrava), Nr. 1, 2005, vol. XLVIII, metallurgical line, art. 1243, p. 239-243. [5] Beť áková P.: Vodíková kř ehkost C Mn ocelí (Hydrogen Embrittlement of C Mn Steels). Dissertation. Ostrava: VŠB-TU, 2003.