The Hydrogen Embrittlement of Steels for the Automotive Industry

Abstract

The aim of this work is to determine the effect of hydrogen embrittlement on the mechanical properties of three different automotive steels. The steels evaluated included 590 TRIP steel, 1180Y steel and SABC-1470 steel. Electrolytic hydrogenation was carried out in a 0.05 M H2SO4 solution with 1 g of KSCN at a current density of 0.5 mA/cm2 and 1 mA/cm2. Mechanical test results show that hydrogen significantly affected the ductility of the 590 TRIP steel but did not affect its ultimate strength. The ultimate strength has been significantly reduced in 1180Y high strength steel. SABC-1470 steel showed the lowest sensitivity to hydrogen embrittlement. After hydrogenation, the mechanism of crack propagation under tensile loading at slow strain rate was significantly changed. The presence of hydrogen in steel led to different failure mechanisms depending on their microstructure.

Cílem této práce je určit vliv vodíkové křehkosti na mechanické vlastnosti třech různých automobilových ocelových. Mezi hodnocené oceli patřily ocel 590 TRIP, ocel 1180Y a ocel SABC-1470. Elektrolytické vodíkování probíhalo v 0,05 M roztoku H2SO4 s 1 g KSCN při proudové hustotě 0,5 mA/cm2 a 1 mA/cm2. Výsledky mechanických zkoušek ukazují, že vodík významně ovlivnil tažnost oceli 590 TRIP, ale neovlivnil její mez pevnosti. Mez pevnosti byla výrazně snížena u vysokopevnostní oceli 1180Y. Ocel SABC-1470 vykazovala nejnižší citlivost k vodíkové křehkosti. Po vodíkování se výrazně změnil mechanismus šíření trhliny při tahovém zatížení při pomalé rychlosti deformace. Přítomnost vodíku v oceli vedla k různým mechanismům porušení v závislosti na jejich mikrostruktuře.