Источники водорода
Основные пути попадания водорода в жидкую сталь включают: ржавчину на поверхности стального лома (xFeO·yFe₃O₄·2H₂O); водород, присутствующий в ферросплавах; влагу, содержащуюся в карбюризаторах, раскислителях, мульчирующих материалах, изоляционных материалах, шлакообразующих агентах (Ca(OH)₂), битуме и смоле; невысушенные ковши, разливочные устройства и инжекционные трубы; напыляемые покрытия, наносимые на изложницы; просачивание воды из изложниц и атмосферная влага, взаимодействующая с расплавленной сталью или шлаком, впоследствии растворяясь в стали.
Формы водорода
В стали водород существует в основном в атомарной форме. При высоких температурах атомы водорода легко объединяются, образуя молекулы водорода. Благодаря своей высокой реакционной способности атомарный водород естественным образом склонен образовывать молекулярный водород, который выделяется постепенно.
Эффекты водорода
Когда содержание водорода в чугуне превышает 2 ppm, увеличивается вероятность пористости или общей пористости, что в свою очередь приводит к охрупчиванию железа. Водородное охрупчивание особенно распространено в мартенситной стали, тогда как в ферритной стали оно менее существенно. Более того, водородное охрупчивание имеет тенденцию усиливаться с увеличением твердости и содержания углерода.
Наоборот, водород может повысить проницаемость стали, но также увеличить коэрцитивную силу и потери железа.
