ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเครื่องจักรวิศวกรรม ยานยนต์ และอุตสาหกรรมอื่น ๆ เพื่อลดต้นทุน เพิ่มประสิทธิภาพการลดน้ำหนัก และบรรลุเป้าหมายของการอนุรักษ์พลังงานและการลดการบริโภค วิธีการน้ำหนักเบาสำหรับเครื่องจักรวิศวกรรมและรถยนต์จึงได้รับการสำรวจอย่างกว้างขวางทั้งในและต่างประเทศ เพื่อลดมวลอุปกรณ์ให้เหลือน้อยที่สุด วิธีที่มีประสิทธิภาพคือการเพิ่มระดับความแข็งแกร่งของแผ่นต้านทานการสึกหรอ- ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แผ่นต้านทานการสึกหรอ-สำหรับเครื่องจักรวิศวกรรมได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจาก 500~600MPa เป็น 800MPa, 1000MPa และแม้แต่ 1500MPa อย่างไรก็ตาม เมื่อความแข็งแรงเพิ่มขึ้น ความไวต่อการแตกหักที่ล่าช้าของ-เพลตต้านทานการสึกหรอก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน ความไวต่อการแตกหักล่าช้าที่เกิดจากไฮโดรเจน{12}}ที่สูงกลายเป็นปัจจัยสำคัญที่จำกัดการส่งเสริมและการใช้เกรดเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง
ปรากฏการณ์ไฮโดรเจน-เหนี่ยวนำให้เกิดการแตกหักล่าช้าของแผ่นต้านทานการสึกหรอ-ความแข็งแรงสูง-
การแตกหักล่าช้าคือปรากฏการณ์ที่วัสดุเกิดความล้มเหลวเปราะกะทันหันหลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่งภายใต้การกระทำของความเครียดคงที่ มันเป็นผลมาจากอันตรกิริยาระหว่างความเครียด-สิ่งแวดล้อม-ของวัสดุ และเป็นรูปแบบหนึ่งของไฮโดรเจน-ที่เกิดจากการเสื่อมสภาพของวัสดุ ปรากฏการณ์การแตกหักล่าช้าเกิดจากการแพร่และการสะสมของไฮโดรเจนภายในวัสดุไปยังชิ้นส่วนที่มีความเครียดเข้มข้น ชิ้นส่วนเหล่านี้ซึ่งมีความเครียดเข้มข้นมักจะมีข้อบกพร่องหลายประการ (การเคลื่อนที่ของโครงตาข่ายอะตอม รู ฯลฯ) ไฮโดรเจนแพร่กระจายไปยังจุดบกพร่องเหล่านี้ และไอออนของไฮโดรเจนก็สังเคราะห์ไฮโดรเจน อะตอม อะตอมไฮโดรเจนจะสังเคราะห์โมเลกุลไฮโดรเจนเพิ่มเติม ซึ่งจะทำให้เกิดแรงกดดันมหาศาล แรงกดดัน ความเค้นตกค้างภายในวัสดุ และความเค้นภายนอกที่ทนโดยวัสดุที่ใช้งานอยู่ก่อให้เกิดแรงลัพธ์ เมื่อแรงลัพธ์นี้เกินกำลังครากของวัสดุ จะทำให้เกิดการแตกหัก
เนื่องจากการแตกหักล่าช้ามักเกิดขึ้นอย่างกะทันหันเมื่อระดับความเค้นที่วัสดุทนนั้นต่ำกว่ากำลังครากของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ จึงเป็นสิ่งที่คาดเดาไม่ได้และมักจะนำไปสู่ความเสียหายและผลที่ตามมาที่ร้ายแรงยิ่งขึ้น ด้วยการพัฒนาเพลตที่ทนทานต่อการสึกหรอ-ความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษ-และการขยายตัวอย่างต่อเนื่องของขอบเขตการใช้งาน ปรากฏการณ์ของการแตกหักล่าช้าได้รับความสนใจมากขึ้น ใช้ชิ้นส่วนรถยนต์เป็นตัวอย่าง ผลิตภัณฑ์มีรูปร่างที่ซับซ้อนและการเสียรูปขนาดใหญ่ ผู้ผลิตรถยนต์ ผู้ผลิตชิ้นส่วน และซัพพลายเออร์วัสดุให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพการแตกหักที่ล่าช้ามากขึ้น และได้กลายเป็นหนึ่งในโครงการรับรองประสิทธิภาพของวัสดุ
ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อพฤติกรรมการแตกหักล่าช้า
พฤติกรรมการแตกหักที่ล่าช้าของวัสดุโลหะเกิดขึ้นภายใต้การกระทำร่วมกันของวัสดุ สภาพแวดล้อม และความเค้น และมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับลักษณะของวัสดุ สถานะความเค้น และสภาพแวดล้อมการบริการ
อิทธิพลของความแข็งแรงของวัสดุ โดยทั่วไป ยิ่งวัสดุมีความแข็งแรงมากเท่าใด ความไวต่อการแตกหักล่าช้าก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่า 1,000MPa เป็นระดับที่เป็นอันตราย กล่าวคือ เมื่อความต้านทานแรงดึงต่ำกว่า 1,000MPa แผ่นต้านทานการสึกหรอ-มีความต้านทานค่อนข้างดีต่อการแตกร้าวที่ล่าช้า แต่เมื่อความแข็งแรงของวัสดุมากกว่า 1,000MPa ความไวในการแตกร้าวที่ล่าช้าก็จะสูงขึ้น
อิทธิพลขององค์ประกอบของโลหะผสม ธาตุผสมที่แตกต่างกันจะมีผลกระทบที่แตกต่างกันต่อพฤติกรรมการแตกหักที่ล่าช้าของวัสดุ การศึกษาพบว่าเมื่อปริมาณ (Mn+0.5Si+S+P) ในแผ่นต้านทานการสึกหรอ-เพิ่มขึ้น ปัจจัยความเข้มความเครียดวิกฤตสำหรับไฮโดรเจน-ทำให้เกิดการแตกหักล่าช้าของแผ่นต้านทานการสึกหรอซีรีส์ 4340- ลดลง ซึ่งบ่งชี้ว่าความไวต่อการแตกหักของมันค่อยๆ เพิ่มขึ้น สูง. เนื่องจากการแยก C, S, P, Si, Mn และองค์ประกอบอื่นๆ ในเพลตที่ทนทานต่อการสึกหรอ-ความแข็งแรงสูง-จะส่งเสริมการดูดซับไฮโดรเจนในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ซึ่งจะทำให้ไฮโดรเจน-เกิดความไวต่อการแตกหักที่ล่าช้าของวัสดุ ทำให้วัสดุมีความทนทานมากขึ้นภายใต้ความเครียดที่ลดลง การแตกหักเกิดขึ้นเมื่ออยู่ในแนวนอน องค์ประกอบต่างๆ เช่น Ti, V, Mo, Ni, Nb ฯลฯ สามารถปรับเกรน ปรับปรุงความเหนียวของวัสดุ และลดการแยกตัว นอกจากนี้ การตกตะกอนขนาดเล็กที่เกิดขึ้นยังเอื้อต่อการก่อตัวของกับดักไฮโดรเจน ซึ่งช่วยลดความไวต่อการแตกหักของวัสดุที่ล่าช้า นอกจากนี้ การศึกษาบางชิ้นยังชี้ให้เห็นว่าการเพิ่มองค์ประกอบ Al สามารถปรับปรุงความไวต่อการแตกร้าวของไฮโดรเจน-ของแมงกานีส-ที่มีแผ่นต้านทานการสึกหรอ TWIP- ได้อย่างมีนัยสำคัญ
