اسیب هیدروژنی

آسیب هیدروژنی
{hydrogen damage} [خوردگی] هرگونه آسیب مکانیکی وارد بر فلز براثر حضور یا برهم کنش هیدروژن

آسیب هیدروژنی. آسیب هیدروژنی ( به انگلیسی: Hydrogen damage ) عبارت است از خسارات و آسیب های مکانیکی وارد بر فلز که به علت حضور هیدروژن و با واکنش متقابل آن با فلز ایجاد می شود. این گونه صدمات معمولاً به سه حالت تردی هیدروژنی، تاول زدگی و کربن زدایی اتفاق می افتد. هیدروژن به روش های گوناگونی می تواند روی سطح یک فلز ایجاد شود و به دلیل کوچکی اندازه اش به آسانی می تواند به درون فلز نفوذ کند. این پدیده بیشتر در فولادها نمایان است.
تردی هیدروژنی ( به انگلیسی: Hydrogen Embrittlement ) حالتی است که در آن جذب و نفوذ هیدروژن موجب تردی، شکنندگی و کاهش قابلیت انعطاف فلز می گردد، که غالباً در فولادهای تنش دار اتفاق می افتند، در محیط های آبی و طی واکنش های خوردگی مثلاً در زنگ زدگی معمولی، حفاظت کاتدی، آب کاری با عملیات
اسیدشویی، ممکن است هیدروژن در سطح فلز به وجود آید. قسمتی از هیدروژن های اتمی در سطح فلز با هم ترکیب می شود و تولید گاز هیدروژن می نماید، که وارد محیط عمل می گردد؛ قسمتی دیگر جذب فلز می شود و در صورتی که فلز تحت تنش های کششی باشد، شکنندگی هیدروژنی اتفاق می افتد. ترک هایی که در اثر این پدیده تولید می شود ممکن است مرز دانه ای یا داخل دانه ای باشد و تشخیص این که ترک خوردگی تنشی یا تردی هیدروژنی اتفاق افتاده است، بسیار دشوار است. در دماهای معمولی اتم های هیدروژن به شبکهٔ فلزی و داخل دانه ها نفوذ می کند، به طوری که با با ناخالصی های موجود مخلوط می گردد و با جذب مراکز ضعف شبکه می شود، و در صورتی که در این حالت ترک های تنشی نیز ایجاد شود، مسیر ترک ها به صورت داخل دانه ای خواهد بود. در دماهای بالا هیدروژن جذب شده در فلز در مرز دانه ها متمرکز می شود و ترک های ناشی از تنش به صورت مرزدانه ای انجام خواهد گرفت. پدیده ای است که در فولادهای با استحکام بالا دیده می شود و در اثر آن استحکام کششی فولاد کاهش زیادی می یابد. حضور مواد شیمیایی در محیط، تأثیر زیادی بر روی تردی هیدروژنی دارد؛ مثلاً وجود سدیم کرومات سبب کند شدن جذب با تفود هیدروژن می شود، در حالی که وجود سدیم سیلیکات باعث ازدیاد جذب می گردد. همچنین وجود هیدروژن سولفوره یا ترکیبات آرسنیک باعث کند شدن یا مسموم شدن مرحله تشکیل مولکول های هیدروژن ( بی ضرر ) در سطح فلز می گردد و در نتیجه موجب افزایش تردی هیدروژنی می شود.
حساسیت به نورد با افزایش مقاومت کششی فلز افزایش می یابد. به طوری که در فولادهای معمولی و کم آلیاژ که مقاومت تسلیم آنها کمتر از ۶۰٬۰۰۰psi است به ندرت اتفاق می افتد و به همین دلیل است که در مورد فولادهای با مقاومت کششی بالاتر از ۲۶۰٬۰۰۰psi، انجام عملیات جرم زدایی شیمیایی ( به انگلیسی: Chemical cleaning ) که ضمن آن هیدروژن اتمی تولید می شود، مناسب نیست.

💡 او موتور درون‌سوز یا احتراق داخلیِ هیدروژنی را با احتراق الکتریکی اختراع و آن را در یک نشریهٔ ثبت اختراع فرانسوی در سال ۱۸۰۷ منتشر کرد. در سال ۱۸۰۸ او آن را بر روی یک وسیلهٔ نقلیهٔ ابتدایی به گونه‌ای که قابل استفاده بود نصب کرد. این "اولین خودرو احتراق داخلی در جهان» بود.

💡 هنگام جوشکاری، فلز را معمولاً قبل یا بعد گرم کردن وارد عملیات می‌کنند تا قبل از هر آسیبی، هیدروژن از فلز خارج شود. این کار معمولاً برای آلیاژهای مستحکم و فولادهای کم آلیاژ مثل آلیاژهای کروم، مولیبدن و وانادیم انجام می‌شود. با توجه با زمانی که برای تشکیل مولکول هیدروژن از اتم‌های آن لازم است، ترک هیدروژنی بر اثر جوشکاری بیشتر از ۲۴ ساعت پس از عملیات جوشکاری اتفاق می‌افتد.

💡 در فولادها، یون‌های قابل انتشار از آبی تهیه می‌شوند که معمولاً توسط یک فرایند مرطوب الکتروشیمیایی مانند آبکاری تولید می‌شود. این پدیده کاملاً با فرایند حمله هیدروژنی که در دماهای بالا صورت می‌گیرد متمایز است (فولادها در دمای بالای ۴۰۰ درجه سلسیوس مورد حمله گاز هیدروژن قرار می‌گیرند).

💡 سال ۲۰۰۸ خودروهای پیشرفته و مدرن هیدروژنی و الکتریکی را نیز عرضه کرد و سال ۲۰۱۰ سومین خودروی سوخت هیدروژنی هوندا به نام سی‌آر-زد را تولید و عرضه کرد و در تولید این نوع خودروها نیز پیشرو شد. هوندا پس از کسب موفقیت‌های پی‌درپی همچنان با تولید خودروهای پیشرفته جزو برترین خودروسازان ایالات متحده به‌شمار می‌رود.