Forskarna från Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University (SPbPU) och Institute of Problems of Mechanical Engineering vid Ryska vetenskapsakademien studerade fördelningen av väte i metaller i processen med standardtestning för vätesprickning. De fann att det finns en yteffekt som inte släpper in väte i metallen. Detta kan resultera i fel i industriell kvalitetskontroll av material, och till grundläggande fel i termer av vetenskaplig forskning om väteförsprödning. Fyndet publicerades i International Journal of Continuum Mechanics and Thermodynamics .

Väte påverkar egenskaperna hos olika material i hög grad vilket är viktigt för nästan all industriell teknik. Det kan komma in i den smälta metallen och förbli i den efter stelning. Vid användning av metalldelar, vätemättnad uppstår på grund av korrosion, friktion eller plastisk deformation. Vatten är den vanligaste källan till väte. Metallernas egenskaper påverkas drastiskt i närvaro av eventuella tillsatser. De blir spröda, spricka, förlorar hållbarhet. Endast en väteatom per hundratusentals metallatomer räcker, medan andra föroreningar kan orsaka viss skada i mycket högre koncentrationer. En liten koncentration av väte är svår att fixa, som gör problem med direkt mätning av dess innehåll i metaller, speciellt dess fördelning inom mikrontjocka metallskikt. Indirekta mätningar används vanligtvis, särskilt, tiden för mättnad med väte normaliseras.

Byggmaterial testas före användning under vätemättnadsförhållanden. De vanligaste är den elektrokemiska mättnaden av metallprover i en elektrolytlösning och mättnad i en neutral saltlösning medan vätesulfid passerar. Det anses vanligtvis att dessa metoder ger universell mättnad av proverna som liknar naturliga förhållanden.

Forskare har räknat ut om detta är sant. Studierna utfördes på en mycket känslig industriell masspektrometrisk väteanalysator. Det var möjligt att mäta fördelningen av vätekoncentrationer i stålprover av en standardform gjord av rostfritt, rör, bro och väderbeständigt stål. Yteffekten upptäcktes:Den är baserad på det faktum att en onormalt hög koncentration av väte uppstår i det tunna metallskiktet vid provets yta, vilket är hundratals gånger högre än den interna vätekoncentrationen. Detta ytskikt av metall, med en tjocklek på cirka 50 mikron, skapar en sorts "sköld" som förhindrar att väte tränger in i metallen. En teoretisk modell utvecklades också när det gäller den matematiska beskrivningen av detta fenomen.

"Detta är en ny titt på den industriella testningen av vätebeständigheten hos metaller, tillämpas i många standardiserade metoder för kvalitetskontroll. Det visar sig att det inte är likvärdigt med den faktiska vätemättnaden som uppstår vid metalldelexploatering. Detta orsakar fel vid utvärdering av metallers egenskaper. Det är viktigt att förstå att moderna höghållfasta legeringar är mycket känsliga för påverkan av väte, så ytterligare testning och utveckling av nya metoder för industriell testning krävs, säger Vladimir Polyansky, professor i SPbPU. "Vi planerar att studera hur mycket yteffekten vi upptäckt manifesteras i verkliga konstruktioner som utsätts för termomekaniska belastningar, och vad är förhållandet mellan modellvätemättnad och sprödheten hos metaller som uppstår under verklig industriell exploatering."