Читать «Перелом. Часть 3» онлайн - страница 61
Сергей Владимирович Суханов
Потом уже пошли агрегаты высокого давления нашего собственного изготовления - сначала того же объема, так как процессы были отлажены, затем мы его стали наращивать. Поначалу делали трубы по той же технологии, что и артиллерийские стволы - прокатывали стальное бревно и вырезали в нем сердцевину. Тупо, долго и сложно, зато надежно. А потом, когда овладели электрошлаковой сваркой - стали сваривать нужные объемы из прокатанных и изогнутых отдельных листов толщиной десять сантиметров - на тот момент у нас не было достаточного количества легирующих добавок и мы использовали обычную конструкционную сталь - в принципе, по сопротивляемости нагрузкам под температурой она была сравнима со сталью с 4-6 процентами хрома, и только добавление 0,5 процента молибдена увеличивало ее стойкость в два раза. Так, для удлинения на 1% при температуре 500 градусов стали в 0,2% углерода было достаточно усилия в 3,7 килограмма на квадратный миллиметр - примерно 370 атмосфер - в течение 100 000 часов, а на 10% - 5,3 кг на квадратный миллиметр - 530 атмосфер. Мы, впрочем, и не рассчитывали на такие сроки эксплуатации, и то, что наша техника проработает 100 000 часов - более 11 лет - было лишь приятным бонусом, не более - мы ее все-равно собирались постоянно модернизировать.
Да и водородная коррозия не давала спокойно жить. При больших давлениях и температурах, характерных для гидрогенизации, водород диссоциирует на атомы. А размер каждого атома - 0,1 нанометра, так что водород вполне свободно проходит через кристаллическую решетку железа и межкристальное пространство стали - стальные конструкции напитываются водородом. Казалось бы - да и черт-то с ним ! Но этот вредитель не только просачивается внутрь казалось бы такого крепкого материала, как сталь - нет, он там накапливается, причем до таких пределов, что может создавать давления, превышающие предел прочности металла - кристаллы начинают раздвигаться, в металле образуются микрополости, микротрещины, водород проникает в металл все активнее - процесс нарастает. Но и это еще не все. В стали содержится углерод, и при тех высоких температурах, что присутствуют в процессах гидрогенизации, он реагирует с просочившимся водородом - внутри стали образуется метан. В принципе, это снижает давление водорода, так как одна молекула метана вбирает из окружающего пространства четыре атома водорода - объем газа падает. Правда, этот метан тоже может перемещаться по межкристалльному пространству, накапливаться и разрывать металл. Но и это еще не все - сам-то углерод уходит из стали, отчего та превращается в обычное железо и ее прочность снижается - при этом снижается не только общая конструкционная прочность агрегатов, но и микроскопическая - водороду легче разорвать обезуглероженную сталь, то есть проще образуются микропоры и микротрещины, соответственно, водороду становится еще проще проникнуть вглубь, к новым слоям металла - история повторяется все снова и снова. Причем этот процесс - сравнительно быстрый. Так, Сталь 35 при температуре 500 градусов обезуглероживается на глубину 5 миллиметров всего за 100 часов. При 400 градусах - на 2 миллиметра. В общем, с этим водородом сплошное расстройство.