Tribokorozja stali podatnej na kruchość wodorową stanowi istotne zagadnienie inżynierii materiałowej, zwłaszcza w zastosowaniach eksploatowanych w warunkach jednoczesnych obciążeń mechanicznych i agresywnych środowisk korozyjnych. Absorpcja wodoru przez konstrukcje stalowe, indukowana procesami elektrochemicznymi, prowadzi do degradacji właściwości mechanicznych oraz inicjacji i propagacji pęknięć. Zjawisko to określane jest jako kruchość wodorowa.

W niniejszej pracy analizowano sprzężone oddziaływanie zużycia mechanicznego i korozji elektrochemicznej na stal węglową C45CE nasyconą wodorem, zarówno w obecności, jak i przy braku warstwy pasywnej na powierzchni. Zachowanie tribokorozyjne stali uwodornionej oceniano na podstawie badań prowadzonych w roztworach korozyjnych, uzupełnionych analizą mikrostrukturalną obszarów przypowierzchniowych. Proces uwodorniania stali węglowej realizowano elektrochemicznie w roztworze 0,5 M Na₂S przez 24 godziny. Badania tribokorozyjne przeprowadzono z wykorzystaniem tribometru o ruchu posuwisto‑zwrotnym, w roztworze boranowym, przy ściśle kontrolowanych warunkach mechanicznych i elektrochemicznych. Dodatkowo wykonano testy zużycia na sucho w identycznej konfiguracji trybologicznej, co pozwoliło na rozdzielenie efektów mechanicznych i elektrochemicznych.

Wyniki badań wykazały, że obecność wodoru prowadzi do obniżenia energii pękania stali uwodornionej o około 50%, pomimo braku istotnych różnic w twardości materiału. Uwodornianie nie powodowało również zmian w pierwotnej strukturze ziarnowej stali. Analiza wyników tribokorozyjnych wskazuje, że absorpcja wodoru istotnie wpływa na mechanizmy degradacji stali w warunkach, w których nie dochodzi do wytworzenia warstwy pasywnej (warunki katodowe). Wodór ogranicza zdolność materiału do odkształcenia plastycznego, sprzyja akumulacji odkształceń oraz intensyfikuje rekystalizację w warstwie podpowierzchniowej. Dominującym efektem mikrostrukturalnym obecności wodoru jest rozdrobnienie ziarna. W warunkach sprzyjających tworzeniu się warstwy pasywnej (warunki pasywne) nie stwierdzono istotnych różnic w zachowaniu tribokorozyjnym próbek nasyconych i nienasyconych wodorem. Narzucenie stanu pasywnego umożliwia utlenianie wodoru wnikającego do materiału, co prowadzi do minimalizacji jego wpływu na odpowiedź tribokorozyjną. Należy jednak podkreślić, że obecność warstwy pasywnej powoduje kruchość warstwy wierzchniej materiału, niezależnie od procesu uwodorniania.