高强铝合金晶界偏析与氢致断裂机理的研究

提出了一个三元合金晶界偏析与沿晶断裂模型，并将该模型与准化学理论相结合，研究了高强铝合金Mg、H晶界偏析对沿晶断裂功的影响。结果表明，Mg、H偏析均使沿晶断裂功下降，且H比Mg脆化晶界严重。这与7075铝合金的应力腐蚀实验结果相一致。

铁素体-奥氏体双相不锈钢焊缝金属的氢致断裂

用恒变形速率拉伸试验方法研究了铁素体奥氏体双相不锈钢焊缝金属的断裂行为.发现裂纹起源与焊缝中氧比物夹杂有关,氢的存在影响裂纹起源点的位置；裂纹的扩展是一个非连续过程，不同阶段的断口形貌不同：γ相阻碍裂纹的扩展,δ相晶粒内的γ片常形成撕裂棱，δ晶粒间的γ相中常形成韧窝:当氢含量、氮含量提高时，易于形成穿晶解理断口。

环境诱导氢致断裂的过载效应

在连续充氢条件下，就４２ＣｒＭｏ／０．５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４体系短时过载对氢致断裂寿命的影响进行了研究。实验结果表明：（１）在材料服役的早期加入短时过载将使氢致断裂寿命延长，（２）在材料服役的后期加入短时过载则会缩短氢致断裂寿命。文中从过载引起残余压应力、位错屏蔽效应和过载损伤等方面进行了分析与讨论。

牙轮大轴氢致断裂的分析

以某厂生产的石油机械零件牙轮大轴的断裂为例,用扫描电镜、电子探针等方法观察分析断口,按一般脆性断裂故障树分析思路,结合该零件的制造工艺过程进行断裂原因分析,结果表明,牙轮大轴的断裂为典型的氢致断裂,同时对机械零部件的氢脆断裂失效进行了相关讨论。

环境诱导氢致断裂的非比例过载效应

研究连续充氢条件下短时非比例过载对４２ＣｒＭｏ钢／０．５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４体系氢致断裂（ＨＩＦ）寿命的影响。结果表明：短时非比例过载对于ＨＩＦ的影响较之比例过载更为严重。究其原因，从非比例过载引起裂纹偏折、残余压应力、位错屏蔽和过载损伤等方面进行了分析与讨论。

氢与应力在管道钢氢致断裂中的作用

采用恒载荷拉伸和慢应变速率拉伸实验方法，研究了X80管道钢在空气中拉伸、动态充氢拉伸以及在空气中预应变l％后动态充氢拉伸等实验条件下的断裂过程。结果表明，只有在充氢过程中进行塑性变形才能引起氢致断裂，即塑性变形是氢致断裂的必要条件，氢致断裂过程是氢与应力交互作用的过程。

Mn对Nb-Ti微合金高强钢组织、性能和氢致断裂影响的研究

设计了三种不同Mn含量的Nb-Ti微合金高强钢,研究了Mn含量对该钢组织以及氢致断裂性能的影响。结果表明,随着Mn含量增加,钢的氢致断裂敏感性增大。Mn含量增加,钢中的各相转变温度降低。随Mn含量增加,相变逐渐由铁素体相变为主转变成贝氏体相变为主。当Mn含量为1.81wt%时,组织中出现马氏体,导致Mn含量高的钢种出现氢致开裂。添加Mn有利于提高Nb-Ti微合金高强钢的强度,但同时会增加钢的氢致断裂敏感性。

残余奥氏体对氢致断裂过程的影响

本文研究了残余奥氏体量及其力学稳定性对60Si2Mn 钢氢致开裂敏感性的影响。采用氢脆应力强度门槛值K_■和氢致脆化率 I_H评定材料氢致开裂敏感性。残余奥氏体量(8.4～17.9%)对 K_■值影响不大。经回火和充氢处理,残余奥氏体力学稳定性降低。残余奥氏体力学稳定性对氢脆抗力有很大影响。由块状残余奥氏体应力诱发转变生成马氏体,并氢致开裂,形成孔洞。一方面孔洞能降低裂纹尖端应力和提高氢脆抗力,另一方面,孔洞也可作勾裂纹扩展途径,易于开裂。还讨论了K_■和I_H的变化和不一致性。

先进高强钢氢致断裂的研究

简要概述了氢致断裂的作用机理、钢中氢的来源,存在形式以及国内外氢致断裂理论的发展。介绍了先进高强钢氢致断裂研究的意义和实验方法。分析了以双相钢、孪晶诱导塑性钢和淬火配分钢为代表的先进高强钢氢致断裂的研究进展,为先进高强钢氢致断裂的研究和预防提供了参考。

氢致断裂的分析

对汽车发动机的凸轮轴正时齿轮垫圈的断裂事故,用S一570扫描电子显微镜观察断口,结合该零件的制造工艺过程进行断裂原因分析,证实其断裂为典型的氢致断裂。

氢致7175铝合金韧脆断裂转变行为

采用阴极渗氢和低应变速率拉伸等试验，研究了氢对不同时效状态７１７５铝合金力学性能的影响．结果表明，屈服应力、断裂强度及延伸率等均随充氢时间的延长而下降；且在相同充氢时间条件下。

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。

镀锌螺钉氢致断裂分析

二种镀锌螺钉发生氢致断裂。采用断口分析、化学成分、硬度检测等手段对裂纹产生原因进行分析。结果表明:二种镀锌螺钉均在不同的热处理工序中控制不当,导致氢过多地滞留在金属内部,引起不同程度的氢损伤,最终在服役过程中发生氢致断裂。

氮-甲醇保护气氛对45CrNiMoVA高强钢氢致断裂的影响

采用化学成分分析、断口形貌分析、显微组织分析、力学性能测试等方法对断裂后的45CrNiMoVA钢制高强扭杆进行了分析,并开展了氮-甲醇保护气氛下零件表面氢含量的测定,探讨了氢致缺陷对高强钢零件扭转疲劳的影响机理,提出了防止渗氢的预防措施,并进行了试验验证。结果表明,在氮-甲醇保护气氛下进行高强钢加热可导致氢的侵入,产生氢脆现象,影响高强钢零件扭转疲劳寿命。将氮-甲醇可控气氛更改为氮气保护,配合花键部位人工涂刷防脱碳涂料可有效防止表面氧化脱碳。采用改进工艺,高强钢扭杆未发生断裂现象。

20Mn螺钉氢脆断裂分析

利用化学成分分析、断口宏观和微观观察、显微组织检验、渗碳层深度测定、氢含量检测等方法,对断裂螺钉与无质量问题螺钉进行分析比较。结果表明,螺钉断裂符合氢脆的延迟断裂、沿晶断裂的特征,为氢致断裂,不良品含氢量较高及硬度值偏大增加了氢脆敏感性。

某铁路桥梁用20MnTiB钢高强螺栓断裂原因

某铁路主桥钢桁梁杆间20MnTiB钢高强螺栓发生断裂。采用复检试验、化学成分分析、金相检验、硬度测试、力学性能测试和断口分析等方法,分析了螺栓断裂的原因。结果表明:螺栓的断裂形式为氢致断裂,断裂原因是螺栓中锰元素含量偏高,导致耐腐蚀性下降,长期在潮湿环境下服役,致使螺栓发生氢致断裂。

17-4PH钢螺钉的断裂失效分析及除氢工艺改进

针对17-4PH不锈钢螺钉在使用过程中发生断裂的情况,对17-4PH钢断裂螺钉进行了宏观、微观组织观察,能谱成分分析以及氢含量比对分析。结合断裂螺钉的断口硬度、强度、显微组织等方面检测结果,分析并确定螺钉断裂主要原因为氢致断裂。优化改进了除氢工艺并应用于生产,效果良好。

氢对TC4钛合金焊接接头组织与性能影响的研究

钛合金材料的焊接方法中，电子束焊接是一种先进的高能束流加工技术，具有其他传统焊接方法无法比拟的优点。由于钛合金电子束焊接构件在使用环境中存在氢和循环应力，焊接构件有发生氢致断裂的可能，因而研究氢对电子束焊接头疲劳性能的影响显得十分重要。作为一种新型的固相连接技术，线性摩擦焊接具有优质、高效、节材、无污染等一系列优点，但线性摩擦焊技术也存在焊机吨位大、设备制造复杂的问题，限制了它的应用范围。钛合金置氢加工工艺是把氢作为一种临时合金化元素，通过改变钛合金的相组成和微观结构，进而达到改善钛合金加工性能的目的。应用这一技术可以充分发挥钛合金材料的加工性能，降低合金对设备成型能力的要求。本文以TC4钛合金为研究对象，首先分析了置氢后TC4钛合金室温组织及亚结构的演变规律，然后研究了氢对TC4钛合金电子束焊接头疲劳性能的影响规律，最后研究了置氢TC4钛合金的线性摩擦焊连接性能，并对置氢钛合金线性摩擦焊过程进行了数值模拟。

55Q轻轨断裂分析

55Q轻轨在使用前由于受到机械加工力而断裂,进行了化学成分、显微组织、夹杂物和低倍检验分析。结果表明,其发生断裂的主要原因是存在较多的小发纹(白点),加之较严重网状组织、夹杂物、晶粒粗大和边部脱碳组织,在机械加工力的共同作用下,导致轻轨发生断裂。

汽车电尾弹簧电泳后断裂失效分析

某弹簧厂生产的超高强度电尾弹簧在电泳加工后的压并过程中发生断裂。通过断口形貌分析、化学成分分析、金相组织检测和显微硬度检测等方法,对其断裂原因进行综合分析。结果表明:推断电尾弹簧在电泳过程中表面聚集氢,使弹簧表面局部发生脆化,电泳后压并测试时,弹簧表面产生应力集中,在表面脆化处形成裂纹源并扩展断裂。