电解充氢试验条件对堆焊层剥离的影响

本文通过一系列电解充氢试验研究了堆焊层剥离的影响因素,并采用有限元分析方法计算了堆焊结构中氢浓度的分布。比较了不同充氢条件对试验结果的影响。结果显示,增大充氢电流密度、延长充氢时间,均使熔合线附近氢浓度峰值提高,使堆焊层剥离倾向增大。本文采用甘油法测定了试样中扩散氢的含量。测试结果证实,电解充氢可获得与实际加氢反应器相近的氢浓度条件。

电解充氢及退火热处理与ZL114合金的力学性能

充氢后的铝合金试样在空气中放置一段时间后,其力学性能与充氢前比不降反升.由此想到,若将充氢试样进行退火热处理,可望获得更佳的效果.以ZL114为试验合金,对比测定了在空气中放置和退火后的试样与原来的充氢试样的力学性能,观察了它们的断口形貌.为缩短试验周期、突出试验结果,便于对比,采用了浓度为1 mol/L的HCl溶液.结果表明,退火热处理明显改善了充氢试样的延伸率和缩面率,断口中出现韧窝状凹坑.因此,可用此法快速析出试样中的氢,减轻及消除氢对其力学性能的影响.

机械加工表面粗糙度与电解充氢

电解充氢实验表明,随充氢时间的延长,ZL107合金试样中的含氢量增多,力学性能(尤其是抗拉强度)下降.但ZL102个别试样出现随充氢时间延长,含氢量反而降低的反常现象.初步分析认为,这与表面粗糙度有关.用机械加工制备了几种表面粗糙度Ra值不同的ZL102合金试样,在设定条件下作电解弃氢.结果表明,试样表面粗糙度的确影响充氢行为.随试样表面粗糙度值增加,其含氢量有相应增加的倾向.

电解充氢方法应用于研究奥氏体不锈钢氢脆时的局限性

对阴极电解充氢和高压气相热充氢两种方法的特点进行了分析比较,指出:在研究氢对奥氏体不锈钢微观组织的影响时,有关的试验现象必须结合具体的充氢方法来分析:室温电解充氢方法用于研究奥氏体不锈钢的氢脆行为具有局限性。

电化学充氢前后304L奥氏体不锈钢的塑性对比

对304L奥氏体不锈钢板进行电化学充氢,研究了其充氢前后拉伸性能与氢含量的关系以及充氢再放氢后的拉伸性能,并分析了拉伸断口的断裂性质。结果表明:充氢后不锈钢的塑性明显降低,且塑性降低程度随着氢含量的增加而增大,当可扩散氢的质量分数大于12×10-6时,伸长率的损减率达到10%以上;试样断口的表层由充氢前的韧性断裂变为充氢后的脆性断裂,放氢后塑性得到一定程度的恢复。

钛在海水中的阴极充氢行为

运用H型双面电解槽,采用双面电解充氢法对海水中自然表面钛片进行恒电流电解充氢,研究了钛在海水中的阴极充氢过程。用X-射线衍射法对充氢后碎裂钛片进行检测,同时探讨了试样厚度、充氢电流密度和阳极氧化电位对于氢渗过程的影响。结果表明,表面膜是氢渗过程的控制因素;试样厚度增加,氢氧化峰值电流和峰值电流出现时间增加;峰值电流随充氢电流密度和B面氧化电位升高而增大,而峰值电流出现时间随充氢电流密度和B面氧化电位升高而减小。

预处理对NiTiNb合金充氢行为的影响

利用DSC等研究手段,探讨了电解充氢环境下预应变和热处理制度对NiTiNb合金的相变行为及性能特征的影响。结果发现,相同充氢条件下随着预变形量的增大,充氢层体积增加,而心部具有可逆马氏体相变的体积减小。热处理温度的升高,会导致样品中充氢层的体积减小,能发生可逆相变的马氏体的体积增大,样品中的低温峰有向低温移动的趋势。热处理保温时间的延长,使得样品中的氢不断地向样品外部扩散,原来在电解充氢过程中不能可逆马氏体相变的部分得到恢复,而NbH化合物的体积则出现减小。

2-1/4Cr-1Mo钢抗氢脆性能的研究

用电解充氢方法研究了加氢反应器用2-1/4Cr-1Mo钢的氢脆。为研究该材料抗氢脆的性能,试样中的氢浓度约6.22μg/g,比反应器的实际操作工况更恶劣。结果表明该材料的抗氢脆性能较好,经脱氢处理后其韧性得以恢复。

氢对304L奥氏体不锈钢力学性能的影响

对304L奥氏体不锈钢试样进行了一系列的电解充氢试验,并对充氢试样进行了拉伸和冲击试验。结果表明:在20 mA.cm-2的电流密度下充氢96 h后,304L不锈钢中的氢含量为14 mg.kg-1,材料强度、塑性和韧性均有一定程度的降低;充氢后拉伸试样断口表层由充氢前的韧性断裂转变为由氢导致的脆性断裂。

2.25Cr-1Mo钢氢致裂纹扩展行为研究

采用电解充氢方法对2.25Cr-1Mo钢氢致裂纹扩展进行试验,并采用甘油测氢法测定了2.25Cr-1Mo钢发生裂纹扩展时钢中扩散的平均氢浓度。为了进一步了解裂纹尖端的氢浓度大小对裂纹扩展的影响,利用有限元软件对氢在2.25Cr-1Mo钢中的扩散过程进行模拟分析,系统研究了在应力-氢环境交互作用下裂纹尖端周围的氢扩散规律,并给出了裂纹扩展时裂尖局部位置的氢浓度大小。

用于堆焊层氢致剥离研究的一种有效方法

本文对电解充氢法用于不锈钢堆焊层氢致剥离研究的试验依据、原理和试验装置作了详尽的叙述，从试验和理论计算两方面与传统方法进行了比较．结果证实，电解充氢可以迅速地在熔合线附近建立与高压釜充氢数值相近的氢浓度峰值，可以有效地获得与高压釜充氢相同的氢致剥离裂纹，而且更为方便、经济．

氢对NiTi(Nb)合金相变与回复特性的影响

研究了充氢对NiTi(Nb)合金晶体结构与相变行为的影响。结果发现:随着充氢时间的延长,NiTi相中能发生可逆马氏体相变的体积逐渐减小,并在较短的充氢时间内失去可逆相变,从而导致Ti50.2Ni49.8合金中形状记忆效应降低,甚至消失。电解充氢后,NiTiNb合金脆性增加,并且失去超弹性性能。在室温下电解充氢,TiNiNb合金会形成NbH化合物。随着温度升高,这种氢化物会转变为Nb(H)固溶体。当充氢时间低于30 h时,低温峰和高温峰所对应的相变潜热随充氢时间的增长变化较快;充氢时间大于30h时,高低温峰的潜热随充氢时间的增长而变化缓慢。

2.25Cr-1Mo钢氢致开裂行为及回火脆对抗氢致开裂性能的影响

采用电解充氢方法分别对回火脆态和脱脆态2.25Cr-1 Mo钢氢致开裂行为进行实验研究,通过甘油测氢法测定了2.25Cr-1 Mo钢发生裂纹扩展时钢中扩散的平均氢浓度.为进一步了解回火脆对抗氢致开裂性能的影响,利用有限元软件分别对氢在回火脆态与脱脆态2.25 Cr-1 Mo钢中的扩散过程进行模拟分析,系统研究了在应力-氢环境交互作用下裂纹尖端周围的氢扩散规律,并给出了裂纹扩展时裂尖局部位置的氢浓度大小.

氢损伤对车用低合金铸钢冲击韧性的影响

对于酸雨多发地区运行的列车,研究关键受力部件使用的低合金铸钢材料发生氢损伤而导致力学性能下降的规律,对准确评估其安全服役寿命具有一定意义。采用恒电流阴极电解充氢法对低合金铸钢的冲击试样进行充氢,随后立刻对试样进行冲击测试,从而获得该材料冲击韧性随充氢时间延长的变化规律。通过与其他低合金钢材料测试结果的对比分析可知,充氢前后该低合金铸钢的冲击断口较平整,并存在一些孔洞,属典型脆性断裂。该合金钢的冲击韧性随充氢时间延长而线性下降,充氢96 h后大约下降65%,表现出较弱的耐氢损伤性能。

不锈钢堆焊层氢致剥离断裂的途径

本文通过一系列电解充氢试验研究了不锈钢堆焊层的氢致剥离断裂。利用光学显微镜、电子显微镜和微区分析的手段，对试块氨剥离的断裂途径进行了深入的研究。研究表明，氢致剥离裂纹在脆性相解理开裂或脆性相与基体晶粒界面处形核，并沿晶界生长和传播。

氢对T225NG钛合金冲击韧性的影响机理研究

对核反应堆用的单相α型钛合金T225NG预先电解充氢0～72小时在常温常压下做冲击实验,得到冲击功AkV,测得了氢含量对冲击功的影响关系,并对T225NG钛合金冲击韧性受氢的影响机理进行了系统地研究.结果表明:随着氢含量的增大,晶界析出氢化物相导致材料的韧性降低.在材料的氢含量达到240 μg/g时,材料冲击功急剧下降,下降幅度达79%.当氢含量超过240 μg/g时,材料基本上呈脆性,这时试样断裂从韧性断裂过渡到解理断裂.

18—8型奥氏体不锈钢的氢脆敏感性研究

本文采用阴极电解充氢和反复弯曲试验方法,考察了氢对1Cr18Ni9Ti钢的塑性变形能力的影响。试验结果表明18-8型奥氏体不锈钢也存在着明显的氢脆倾向,即随着充入氢量的增多,其塑性变形能力显著下降。

含钒TWIP钢氢致滞后断裂现象的研究

对Fe-18Mn-0.8C及Fe-18Mn-0.8C-0.2V TWIP钢进行电解充氢,研究和比较了氢致滞后断裂性能及断口形貌的变化与规律,并讨论了钒对提高TWIP钢抗氢脆性能的作用。结果显示:随着电解充氢时间的延长,两种试验钢力学性能损失率均增大,钒元素的增加提高了TWIP钢抵抗氢脆的能力,以实验电流密度充氢后的TWIP钢经放氢处理后,断后延伸率及抗拉强度基本恢复。

液氮浸泡后在空气中暴露对ZL107力学性能的影响

将经过或未经过电解充氢的铝硅合金(ZL107)试样在液氮中浸泡后,再置于空气中一定时间,其抗拉强度有不同程度的改善.液氮保存及其后的暴露使ZL107中充入的氢外逸,而且在外逸的过程中试样的部分固溶氢也随之逸出,造成试样氢含量的下降.

中国科学院金属研究所，辽宁沈阳100015）

对铝硅合金ZL107试样进行了电解充氢试验，因出现偶然因素，其力学性能不仅不降低．反而上升了．初步研究后得知，这与试样充氢后在液氮中保持及随后在空气中暴露的时间有关．