The influence of microstructure of 30MnB4 steel on hydrogen-assisted cracking

Abstract

This paper analyzes the problem of susceptibility to hydrogen-assisted cracking (fracture behavior) of zinc-coated screws made of 30MnB4 steel. Two samples (screws) were compared after proper and improper heat treatment affecting hydrogen solubility during the further galvanic process and resulting in different fracture modes. Both samples were loaded to failure by torsion. The fracture surface and microstructure of the samples were examined using scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Praca dotyczy problemu pękania wspomaganego wodorem. Materiałem do badań były śruby ocynkowane wykonane ze stali 30MnB4. Porównywano dwie próbki po poprawnej obróbce cieplnej, obejmującej hartowanie i niskie odpuszczanie, oraz obróbce polegającej wyłącznie na hartowaniu. Sposób przeprowadzenia obróbki cieplnej skutkował zmianami w rozpuszczalności wodoru w strukturze analizowanej stali. Wodór dostarczony został do materiału podczas procesu elektrolitycznego pokrywania cynkiem. Po procesie cynkowania obie próbki były skręcane do zerwania. Powstałe przełomy i zgłady metalograficzne badanych materiałów obserwowano przy wykorzystaniu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM), dokonano również analizy ich składu chemicznego, wykorzystując metodę spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii fali (EDS).