氢脆
- 金属的氢脆机理及测试方法
102209)氢脆 (Hydrogen Embrittlement,HE)也称为氢辅助开裂或氢致开裂,是一种由于金属中的氢而导致材料力学性能下降、内部开裂或损伤的现象。当氢原子渗透进入固体金属内部时会降低裂纹产生和扩展的应力阈值,从而在较低应力水平下发生脆化现象。氢脆广泛存在于各类结构件、压力容器、储运容器等金属器件中,因其断裂的延迟性、突然性,往往造成恶性事故。最早在19世纪初,Jackson就在钢铁中发现了氢脆现象[1]。此后经过许多学者的研究与实践
轻合金加工技术 2023年8期2023-11-21
- 高强抗氢脆钢的设计与工程化实践
用迫切需要开发抗氢脆性能优异的高强钢。金属材料的强度、抗氢脆性能难以协同提升是一个交叉的科学与工程难题，开发高强度、高抗氢脆性能的高强韧钢，对氢能安全利用以及实现钢铁工业碳中和目标具有重要的理论指导和应用价值。在不可再生资源日益短缺、能源危机以及碳达峰碳中和的新时代背景下[1-3]，为确保机械、航天、电子等行业钢铁材料的安全性和可靠性，健全风险防范化解机制，坚持从源头上防范化解重大安全风险，真正把问题解决在萌芽之时、成灾之前，钢材的强度与抗氢脆性能需要达到
金属世界 2023年5期2023-10-15
- 氢致损伤(二)
诱发开裂的危险。氢脆一般发生在屈服强度大于620 MPa的高强度钢及Ti、Ta等高强度材料中。氢对材料的伸长率及断面收缩率有显著影响,但对屈服强度影响不大。氢对低强度钢的影响不仅在于降低塑性,也降低断裂应力(σF)。氢脆的特点主要有:①延迟破坏。材料在静载荷作用下,裂纹萌生,低速扩展,失稳断裂。②氢脆裂纹扩展是不连续的,在裂纹扩展过程中有氢析出。③氢 脆断口没有明显特征,断口形貌与应力强度因子KI及氢含量有关,高KI时可能是韧窝形断口,低KI时是沿晶断口,
金属热处理 2023年4期2023-07-31
- 近原子尺度探讨7×××系铝合金的应力腐蚀开裂和氢脆
金通过阳极溶解和氢脆(HE)对应力腐蚀开裂(SCC)很敏感。为此，来自英国帝国理工学院的Baptiste Gault等研究者，在近原子尺度上研究了7×××系铝合金的应力腐蚀开裂（SCC）和氢脆行为。研究者利用透射电子显微镜(TEM)和原子探针断层扫描(APT)研究了纳米尺度下应力腐蚀裂纹扩展引起的微观结构和微观化学变化，并将重点放在裂纹的直接附近和主裂纹前面的区域，特别是裂纹沿晶界生长的区域。他们的研究结果提供了一系列有关结构缺陷和溶质从基体中传输的相互作
铝加工 2022年6期2023-01-21
- 回火时间对马氏体钢氢脆敏感性的影响
生显著恶化，产生氢脆问题[2]，并且材料的氢脆敏感性随材料的强度增加而增大[3−6]，因此开发出具有抗氢脆性能的高强钢已成为汽车行业的迫切需求。马氏体钢的显微组织以马氏体为主，经过简单的热处理就可表现出高强度，因而被广泛应用于高强度结构件中[4]。然而马氏体属于脆性相，通常需要通过回火处理达到所需的力学性能，马氏体回火过程中会析出片状渗碳体，使材料的氢脆问题尤为明显[6]，因此回火马氏体钢的抗氢脆性能成为学者研究的重点领域。研究表明，当回火热处理工艺不变时
钢铁钒钛 2022年3期2022-07-08
- 镀铬氢脆测试失效对起落架电镀件氢脆影响性分析
铬的高强钢零件和氢脆持久拉伸试棒中氢含量的测定，用零件制作的拉伸试样分别进行室温标准和慢拉伸测试其力学性能，并对断口截面进行微观分析，以研究按照标准电镀铬工艺规范的相关要求镀铬的飞机起落架高强钢零件在镀铬氢脆测试试验失效后是否有氢脆失效的趋势。试验结果表明，经过二次镀铬且氢脆测试试验失效的零件表层（镀铬层和部分表层基体金属）以及基体金属内的氢含量相比原厂镀铬零件没有明显变化；测试拉伸试样的各项力学参数没有明显变化；在SEM下观察试样断口呈现韧窝形态，失效为
航空维修与工程 2022年5期2022-07-03
- 镀镉钛连接头氢脆试验检测与断裂失效分析
细小裂纹的现象。氢脆是金属基体内溶入过量的氢所引起的，属于低应力脆性断裂失效，危害极大。20世纪初期氢脆就成为金属物理学、应用材料学、金属腐蚀与防护等学科的研究焦点[1]。氢脆断裂具有隐蔽性和延迟性，因此其危害性较其他形式的应力破坏更为严重[2]。300M钢是中碳低合金超高强度钢，具有优良的横向塑性、断裂韧性及抗疲劳性能，已成为航空航天主承力构件的主要原材料[3]。为提高300M钢的耐腐蚀性能，对连接接头试样进行镀镉钛处理[4]。电镀镉钛工艺流程:消除应力
热处理技术与装备 2022年1期2022-06-27
- 汽车发动机舱盖锁扣固定螺钉断裂失效分析和预防措施
应佳舟关键词：氢脆;折叠;轴向载荷;延迟断裂;摩擦系数;装配扭矩0引言某车型在大气环境、无腐蚀性介质情况下，装配完成一段时间后，发现发动机舱盖打不开。检查发现，用于固定发动机舱盖锁扣支架的自攻螺钉存在断裂现象（图1）。通过对所有装配完成的车辆发动机舱盖进行排查，螺钉断裂失效比例较低。为分析螺钉断裂原因，对已失效的断裂件和完好件进行分析。自攻螺钉规格为ST4.2×1.41×16，材质为SWRCH22A，装配扭矩为2.5±0.5N·m，其制造工艺为冷镦——搓
汽车与驾驶维修（维修版） 2022年5期2022-06-22
- 1800 MPa级热成形钢氢脆敏感性研究
a 的超高强钢，氢脆敏感性是钢材整体性能评估和应用过程中首先要考虑的性能之一，不少学者和企业对此做了大量研究[1-6]，其中常用的氢脆敏感性检测方法有氢环境溶液评价法[1]和氢电解渗透试验、慢应变速率拉伸试验[2,3,6]，然而针对1800 MPa 以上级别PHS氢脆敏感性研究的公开报道相对较少，韩国学者Min Chul Jo 等人用慢应变速率拉伸试验方法进行过研究[7]。为方便对比出1800 MPa 级与1500 MPa级的氢脆敏感性差异，本文采用较为苛
汽车工艺与材料 2022年6期2022-06-20
- 抑制混氢输送管道氢脆的最低CO含量研究
失效的风险。钢的氢脆研究由来已久,国内外在此方面取得了大量成果,例如中国石油大学(华东)近几年在管输氢气和含氢煤制气时的氢渗透动力学[4-6]、氢脆敏感性[7-9]、氢脆防控[10]等方面做了大量工作。但是,通过合金化研发抗氢钢[11]、在管道内壁制备各类阻氢层[10]等氢脆防控措施多适用于新建管道,难以应用于已建设管线。一般多是建议降压输送或者控制管输气体中的掺氢比保证含氢气体输送安全,但这显然会影响管输氢气的能力和效率。相对而言,如果能在天然气注氢的同
天然气与石油 2022年2期2022-05-09
- 高压氢环境奥氏体不锈钢焊件氢脆研究进展
纹扩展速率加快等氢脆现象，严重威胁高压氢系统的运行安全。研究表明，奥氏体不锈钢具有较好的抗氢脆性能，常用于制造高压氢系统中的压力容器、管道、阀门等承压件。为满足复杂结构及大尺寸工件的需求，不可避免地会对奥氏体不锈钢进行焊接处理。例如，低温高压储氢容器的筒体是由奥氏体不锈钢焊接而成，大容积全多层高压储氢容器的内筒通常是由奥氏体不锈钢板焊接而成，此类结构均属于奥氏体不锈钢焊件。但焊接过程中的热循环使焊缝具有比母材更复杂的微观组织，微观组织的变化势必会影响氢在焊
化工进展 2022年2期2022-03-09
- 一种含N低Ni经济型双相不锈钢的抗氢脆性能的研究
拉伸实验探究了其氢脆敏感性能。实验表明，随着温度的升高，奥氏体体积分数明显下降，铁素体体积分数升高，氢在双相不锈钢中的扩散能力提高。在1 050 ℃下固溶处理5 min后水淬的经济型双相不锈钢（lean duplex stainless steel，LDSS）综合性能最佳，其屈服强度和抗拉强度分别为744.7 MPa和807.7 MPa，总伸长率为62%，并且该材料在不同温度都具有优异的加工硬化性能。通过对1 050 ℃热处理后的试样进行不同电流密度和时间
有色金属材料与工程 2021年5期2021-10-25
- 某传动轴裂纹的检验诊断与原因分析
脆化，应力腐蚀、氢脆均属于这类断裂性质。断口检查可知，原始裂纹区断口为沿晶形貌，且无腐蚀形貌和腐蚀产物存在；人工打开断口区为韧窝形貌。通过该断口形貌特征不仅可以更加确定裂纹性质为延迟裂纹，而且还可以进一步判断出该裂纹为氢脆裂纹[2-6]。氢脆是由于氢渗入金属内部导致的损伤，从而使金属零件在低于材料屈服极限的静应力持续作用下导致的破断失效。因此应从氢的来源、材料的氢脆敏感性和应力情况三方面来分析氢脆产生原因，并确定致使传动轴氢脆裂纹产生的主要因素。传动轴制造
机械制造与自动化 2021年3期2021-06-22
- 轮毂螺母垫片断裂失效分析
求较高，从而导致氢脆开裂并扩展。最终在装配应力作 用下发生断裂失效。关键词：ML40Cr 轮毂螺母 断裂 硬度 氢脆Failure Analysis of Fracture of Hub Nut RingXie ZixinAbstract：The wheel hub nut made of ml40cr was found broken after assembly. The causes of ring fracture were analyzed by
时代汽车 2021年2期2021-03-03
- 钢铁领域再发Science 氢脆原来是这么回事
了一个专有名字：氢脆。氢脆现象是阻碍高强钢广泛使用的一大因素，氢在诸如燃料电池之类的能源领域也具有重要应用。但氢会扩散到材料中并使它们更容易断裂，氢脆涉及多尺度氢缺陷的相互作用。由于氢原子质量小，容易迁移，采用常规技术手段难以确定氢在材料中的精确位置，从而限制了人们对氢脆现象的理解。热脱附光谱法可以识别氢的保留或捕获，但是这些数据很难和不同微观组织特征的相对贡献联系起来。为此，研究人员使用低温转移原子探针层析成像技术，确定了两种普通钢铁材料中氢原子的确切位
石油化工腐蚀与防护 2020年1期2020-12-31
- 低压环境中材料的氢损伤测试技术
5]。关于材料的氢脆，早在1874年就开始了研究，其泛指金属或合金因吸收氢而引起的韧性或延性降低[6]。目前，许多材料的氢脆敏感性已有定性判断，但是大多只是针对高温高压氢气环境或电解充氢环境，常温低压氢气条件下的材料氢脆研究很少。材料发生氢脆的影响因素很多，从环境条件上说就包括氢气纯度和压力、温度、应变速率、应力状态和暴露时间等[7]。已有研究表明，许多材料对大于一个大气压的H2很敏感，易发生氢脆或氢损伤，而这些材料在室温大气环境中却能长期使用而不易产生氢
腐蚀与防护 2020年9期2020-12-10
- 车辆防爬器弹簧垫圈裂纹分析
爬器;弹簧垫圈;氢脆;纠正预防措施一、引言螺栓弹簧垫圈断裂失效，一般有三种类型：疲劳断裂、塑性断裂、脆性断裂，断裂失效的主要因素有：（1） 弹簧垫圈材质不良，非金属夹杂物严重，成为裂纹启裂源;（2） 弹簧垫圈制造工艺有缺陷，不符合机械性能要求;（3）施工工艺不科学，不满足运营实际工况要求。二、问题描述某地铁项目T车防爬器安装后，涂胶时发现发现第该列T车等共有17个弹垫出现裂纹，不良率为20%。三、理化检测1、弹簧垫圈技术参数螺栓（JIS B 1180：20
西部论丛 2020年2期2020-10-21
- 温度及极化电位对10Ni5Cr Mo钢氢脆敏感性的影响
位过负，容易造成氢脆［1-2］。为避免极化电位过负造成的氢脆危险，必须规定最负值。随着地理位置、季节、海水深度的变化，海洋环境会发生较大变化［3］，尤其是温度的变化范围为0～35℃，温度变化会影响极化电位下高强钢的氢脆敏感程度。确定不同极化电位下温度对高强钢氢脆敏感性影响的规律，对避免高强钢发生氢脆具有重要意义。目前，已有部分学者对阴极保护下高强钢的氢脆敏感性进行了研究。美国学者对现场使用的高强钢进行测试，结果表明，700 MPa级高强钢的阴极保护电位上限
腐蚀与防护 2020年7期2020-09-12
- 支持环盖板断裂原因分析及改进
词：支持环盖板;氢脆;应力集中;晶间腐蚀0 引言地铁某线路接触网在正常使用维护过程中发现有个别支持环盖板出现断裂的情况，如图1所示。断裂的位置均在靠近圆弧高点处。从图1断口的形状观察，整个断口面色泽较均匀，没有发现先期出现裂纹应有的腐蚀痕迹面。断口靠近表面处没有明显的拉伸引起的缩陷痕迹，说明断裂主要呈现的是脆断。对支持环盖板进行受力分析和理化检验分析断裂的原因，并针对性的改进产品，从而避免使用中的断裂发生。1 原因分析根据现场使用多年及断口表现的情况，从零
中国科技纵横 2020年4期2020-06-29
- 浅析氢脆试验在民航飞机维修中的应用
氢程度也越敏感，氢脆的危险性越大。1 应用分析以民用客机起落架为例，作为主要承载部件，其结构主要由高强度合金钢构成，内筒采用AISI 4340高强度钢，热处理后强度可达到1516.9 MPa以上，由于具有良好的机械性能和极高的比强度，故广泛应用于波音、空中客车的客机上。国外曾对AISI 4340钢作过氢脆敏感试验，当其抗拉强度低于1265 MPa时，吸收1～10 ppm的氢不会发生明显的氢脆，但经过热处理后，强度为1800～1960 MPa时，仅吸收0.0
热处理技术与装备 2020年3期2020-06-28
- 振动铸轧细晶对板带氢脆敏感性的影响机理
材料相互作用引发氢脆现象，使材料的力学性能及抗腐蚀性能下降，严重影响了高强钢材在石油化工、汽车、氢能、航空航天等各个工业领域内的服役安全[4-5]。国内外许多学者对板带的氢脆问题展开了研究。相关研究表明，晶粒度对材料的抗氢脆能力存在较大影响，晶粒粗大的材料通常具有更高的氢脆敏感性[6-8]。TAKASAWA等[9]认为晶界是一种有效的氢陷阱，细化晶粒可以有效降低氢脆敏感性；PARK等[10]认为细化晶粒能够抑制钢的韧脆转变过程，从而抑制氢脆；ZAN等[11
中国机械工程 2019年24期2020-01-03
- 高强度铝合金氢脆现象或可抑制
領域，但由于存在氢脆和应力腐蚀开裂等与氢有关的破坏现象，影响了铝合金性能。以前一直认为铝合金的氢脆现象是由位错的微观缺陷引起的。但分析发现，大部分此前认为不会吸收氢的材料微细颗粒中含有氢，随着微细颗粒与铝的界面剥离，就会发生铝合金氢脆现象。研究还发现，以前认为是杂质的粗大颗粒也会储存氢，因此通过生成适当的粗大颗粒，可以减少微细颗粒中的氢量，抑制铝合金的氢脆现象。
科学导报 2019年48期2019-09-25
- 钛合金活塞体表面剥蚀原因分析
在氢气环境发生了氢脆，氢化物集中在活塞体环槽表面，造成了活塞体表面脆性氢化物剥落。关键词：活塞体;钛合金;剥蚀;氢脆中图分类号：TK422 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）13-0047-020 概述某用户现场使用的氢气压缩机在工艺运行20天左右时，出现了气缸剧烈振动导致机组报警停机的状况，对压缩机进行拆缸盖检修，抽出活塞体后发现了活塞体表面已经完全损坏，活塞环槽全部消失（见图1）。据现场了解和资料显示，本次氢气压缩机项目使用的活塞
中国科技纵横 2019年13期2019-09-09
- 酸洗时产生的缺陷引起的损坏事故
.关键词：酸洗;氢脆;抑制剂;蚀坑引言在机械产品加工或处理的最后阶段，往往为了除去产品表面的鳞片而进行酸洗，或者为了预防腐蚀，进行电镀.在酸洗过程中，会发生一系列的化学反应，使得铁原子变为阳离子，并发生了溶解，而原先存在于酸液中的氢，发生了还原，变成了氢的原子.这样的化学反应有可能在产品内部留下隐患，造成产品在使用过程中发生事故.因为，在酸洗工艺不适当的时候，铁原子的溶解会造成蚀坑.例如，使用过期了的酸液，或使用未加入抑制剂的酸液，或者产品在酸洗之前在轧制
科学与技术 2019年19期2019-05-08
- 聚丙烯挤出机螺钉断裂原因分析
、应力腐蚀开裂，氢脆开裂几个角度对螺钉失效可能性进行分析。1)强度(剪切)失效。受静载荷螺钉的强度失效多为螺纹部分的塑性变形或螺钉被拉断，而根据宏观观察，断口上并没有塑性变形痕迹。失效螺钉的强度等级为10.9，即抗拉强度为1000 MPa，屈服强度为900 MPa，属于高强度螺钉，从化学成分、金相组织和硬度来看均符合要求，螺钉整体同样没有发生明显的塑性变形，通过金相分析观察到螺纹牙部位正常。可以排除强度失效可能性。2)应力腐蚀开裂。根据金相分析结果，螺钉断
热处理技术与装备 2019年6期2019-02-27
- 模拟在汽车上使用状况的先进高强度马氏体钢的氢脆研究
用过程中容易出现氢脆的现象。如果想要在汽车上使用高强度马氏体钢，就必须克服高强度马氏体钢在汽车使用过程中出现的氢脆现象，保证汽车的行车安全。在本文中，研究了在汽车上使用的情况下，氢气对高强度马氏体钢材料以及结构上的影响。本文共研究了以下三种情况：第一种情况：在不同负电势下与3.5%的NaCl溶液接触；第二种情况：在酸性3.5%的NaCl溶液接触；第三种情况：高压力下。研究结果表明，高强度马氏体钢的氢脆现象会在如下情况下得到增强：1、在3.5%的NaCl溶液
汽车文摘 2018年6期2018-11-26
- 高强度紧固件电镀中的氢脆问题分析
强度紧固件）存在氢脆的质量风险。氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂，是电镀过程中经常出现的一种破坏现象。由于氢原子扩散需要时间，而断裂瞬时发生，事先毫无征兆，一旦发生氢脆断裂，不仅会造成巨大的经济损失，而且还会对人们的生产生活造成巨大危害。基于此，文章探讨了相应的预防措施和控制方法。1 氢脆的机理1.1 主要理论目前普遍认为氢脆发生的主要理论有4种。1）高压氢气理论。在金属凝固的过程中，溶入其中的氢没能及时释放出来，向金属中缺陷附近扩散，到室温时原子氢在缺
汽车工程师 2018年10期2018-11-21
- 304不锈钢换热管在氢气、循环水介质中开裂分析
，膜破处渗氢导致氢脆，诱发Cl离子应力腐蚀开裂。关键词：酸性溶液腐蚀;氢脆;应力腐蚀开裂1 引言化工企业中奥氏体不锈钢应力腐蚀破裂（SCC）比较常见，但对奥氏体不锈钢氢脆（HE）认识不足。与碳钢、低合金钢相比，不锈钢难以发生由腐蚀引起的氢脆，但在高压氢气环境下不锈钢也存在氢脆的危险[1]。虽然奥氏体不锈钢在氢环境中不能产生明显的氢脆现象，但是却不能忽视其在长期氢环境下的脆化。充氢后304L不锈钢塑性明显下降，屈服强度σ0.2和抗拉强度σb有不同程度的提高[
中国化工贸易·上旬刊 2018年9期2018-09-10
- 应变速率对超高强度低合金TRIP衍生钢的氢脆性能的影响
变速率对TBF钢氢脆敏感性和氢脆断裂形貌的影响，用以解释残余奥氏体相变行为与氢脆化后的氢脆断裂行为之间的关系。制备的厚度为1.2mm，化学组成为0.39C−1.47Si−1.50Mn−0.014P−0.040Al−0.0008N−0.0006O（%）的冷轧钢板用于本研究。拉伸试验在有氢和无氢两种情况下，以5.56×10−6至 2.78×10−2/s的应变速率进行。通过使用热解吸谱（TDS）进行拉伸试验后的氢分析。Fig.1.Heat treatment d
汽车文摘 2018年6期2018-06-02
- 某火电厂锅炉水冷壁氢脆爆管原因分析
，寻找锅炉水冷壁氢脆爆管的原因，并提出防止氢脆的措施。【关键词】氢脆；水冷壁；积垢；电化学反应；脱碳；酸性腐蚀中图分类号： TM621.2 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）35-0208-002DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.35.090Cause Analysis of Hydrogen Embrittlement Tube Explosion in Water Wall of a
科技视界 2018年35期2018-03-15
- 高压气瓶用34CrMo4钢抗氢脆性能及影响因素
其所用钢材存在着氢脆危险性，一般情况下，各国家或组织的法规、标准都对高压气瓶用钢的抗拉强度、屈强比和P、S含量等做出限制。如ISO 9809-1：2010[1]，当存在氢脆危险性时，钢的实际抗拉强度不能超过880MPa，当实际屈强比不超过0.9时，允许钢的实际抗拉强度提高到950MPa，或者按照ISO 11114-4：2005的要求进行试验，确定钢抗氢脆的最大抗拉强度值[2-5]。并且同时限定钢中P≤0.015%，S≤0.010%和微量元素（V+Nb+Ti
中国特种设备安全 2018年1期2018-02-28
- 高压气瓶用34CrMo4钢的抗氢脆性能及影响因素
时，所用钢材存在氢脆危险，因此各种法规、标准都对高压气瓶用钢在含氢环境中的抗拉强度、屈强比等进行了限定。ISO 9809-1:2010规定：当存在氢脆风险时，钢的实际抗拉强度不能超过880 MPa，当实际屈强比不超过0.9时，允许钢的实际抗拉强度提高到950 MPa；或者，按照ISO 11114-4:2005的要求进行试验，以确定钢抗氢脆的最大抗拉强度[1-3]，同时限定钢中杂质元素磷、硫的质量分数分别不大于0.015%，0.010%，微量元素(钒+铌+钛
机械工程材料 2018年1期2018-01-19
- 高压临氢环境中材料氢脆测试方法讨论
压临氢环境中材料氢脆测试方法讨论翟建明 徐 彤 寿比南 桂乐乐（中国特种设备检测研究院 北京 100029）材料的高压氢脆问题是氢气储运中所常见的，针对材料氢脆性能的评价试验方法在国际上已经有许多标准发行，我国尚无相关标准，本文即针对材料氢脆的测试方法进行了介绍及讨论。根据载荷作用机制的不同，材料高压氢脆的测试方法可以分为三大类，分别为圆片试验方法、基于断裂力学的试验方法与基于慢应变速率拉伸的试验方法。这三类试验方法根据试样形式的不同会有所变动，在材料性能
中国特种设备安全 2017年10期2017-11-13
- 电化学修复过程氢致钢筋塑性降低的影响与控制试验研究
纹，导致钢筋出现氢脆现象。开展了不同电化学参数的电化学修复试验，并采用物理方法和力学方法进行了氢致塑性降低的影响分析。结果表明氢致塑性降低与电流密度、应力水平均相关；当清楚工程构件的受力状态时，可采用合适的电流密度对构件进行电化学修复，控制塑性损失程度在工程的可接受范围内，以达到钢筋氢脆控制的目的。钢筋混凝土；耐久性；电化学修复；氢脆；氢脆评估处于海水或海洋气候环境中的钢筋混凝土结构，在氯离子侵蚀作用下钢筋会发生锈蚀，最终导致钢筋混凝土结构的破坏与失效，从
海洋工程 2017年5期2017-11-07
- 浅析高炉铜冷却壁磨损与氢脆关系
摘 要：通过分析氢脆条件如无氧铜TU2氧含量（0.003%）、反应温度（200℃）和氢浓度（5%以上），在耐材完好或渣皮稳固时，不易发生氢脆。但耐材和渣皮脱落，会导致铜冷却壁温度急剧升高达到“氢脆”临界温度，长期处于4%-8%氢气氛中，且2-5个大气压力。高温下，无氧铜强度和硬度急剧降低易造成明显磨损，氢脆会恶化加剧该趋势，对喷煤量大或喷吹天然气高炉要高度重视“氢脆”问题。除“氢脆”外，过度压制边缘，无液态渣铁形成，固态物料也可能造成铜冷却壁严重磨损。关键
山东工业技术 2017年19期2017-09-27
- 40CrNiMoA高强钢氢脆敏感性和氢含量的关系
NiMoA高强钢氢脆敏感性和氢含量的关系丁有元1,张 维1,李成涛2,刘 艳2,徐 科1,方可伟2,薛 飞2 (1. 中核核电运行管理有限公司,海盐 314300; 2. 苏州热工研究院电站寿命管理技术中心,苏州 215004)测试了40CrNiMoA高强钢在湿空气环境中的应力腐蚀性能，采用扫描电子显微镜(SEM)、俄歇电子能谱(AES)和拉伸冲击试验等方法，研究试样断裂形貌及其脱氢前后的力学性能。结果表明：40CrNiMoA高强钢在湿空气中发生了沿晶应力
腐蚀与防护 2017年7期2017-09-06
- 真空离子镀技术及在航空制造中的应用
词】真空离子镀 氢脆 镉脆真空离子镀是在真空环境下，蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子的形式沉积在固体零件表面，这种技术是D.麦托克斯于1963年提出的，我国自1985年开始先后引进美国产的多弧小功率和俄国产的单弧大功率镀膜设备10多台，用于生产和科研；主要由真空室、真空泵、加热蒸发系统、送料系统、气体供应系统、冷却系统、控制系统、零件夹具、阳极及阴极等装置组成。在航空制造中，已率先应用于涡轮叶片镀NiCrAlY涂层、压气机叶片镀TiN涂层、关重要的连接
中国科技纵横 2016年22期2017-05-27
- 船用E500钢在海水中阴极极化氢脆敏感性研究
在海水中阴极极化氢脆敏感性研究李相波1，马广义2，陈祥曦1，马力1（1.中国船舶重工集团公司第七二五研究所 海洋腐蚀与防护重点实验室，山东 青岛 266101；2.海军驻青岛地区装备修理监修室，山东 青岛 266001）目的研究阴极保护电位对E500钢在海水中氢脆敏感性的影响。方法采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)，同时利用三电极体系进行不同电位极化，并结合扫描电镜进行试样断口观察。结果随着阴极保护电位负移，E500钢在海水中的氢脆敏感性增加，阴极保护电位
装备环境工程 2017年2期2017-03-23
- 环境氢脆下压力变送器的选型及应用
0223)环境氢脆下压力变送器的选型及应用刘坤超(中国五环工程有限公司，武汉 430223)根据引起氢脆的原因，阐述了氢脆的现象，指出了压力变送器的氢脆类型。重点分析了氢气渗透压力变送器膜片的过程及三种引发压力变送器膜片环境氢脆的机理，并针对引发压力变送器膜片环境氢脆的不同情况，讨论了压力变送器在设计选型中应采取的措施。结合具体项目，介绍了环境氢脆下压力变送器的选型应用实例。环境氢脆 压力变送器 氢渗透 镀金膜片随着石油化工产业的发展，特别是煤化工及其下
石油化工自动化 2016年5期2016-12-16
- 17-4PH不锈钢的析氢行为
不锈钢在充氢后的氢脆系数。结果表明：两种强度的17-4PH不锈钢在海水中的析氢转变电位均在-0.90 V左右；低强度不锈钢的氢质量分数约为2.55×10-4%，而高强度不锈钢的氢质量分数则高达6.84×10-4%；试样充氢后，高强度不锈钢的脆性明显增加，而低强度不锈钢的脆性增加不明显，高强度不锈钢的氢脆系数远超过25%，此时材料已存在氢脆危险，而低强度不锈钢的氢脆系数约为18%左右，尚处于氢脆安全区。17-4PH不锈钢；析氢；电化学测试；慢应变速率试验17
腐蚀与防护 2016年4期2016-09-02
- 标准螺栓常见断裂原因及主要特征
的断裂形式主要为氢脆断裂和脱碳疲劳断裂两种失效形态，并对其断裂特征分别进行了阐述。结果表明：螺栓断裂主要受加工过程工艺因素影响，氢脆断裂是由于电镀驱氢不彻底造成，脱碳疲劳断裂是因热处理工艺不当引起。关键词：螺栓；氢脆；疲劳断裂；脱碳层标准件，亦称紧固件，它是机械设备生产安装和调试过程应用最广泛的机械基础件，在筑养路机械设备的制造生产过程中应用量极大。标准螺栓是用于联接和紧固零部件的元件，若性能可靠性出现问题将会直接导致设备故障，甚至引起重大事故发生，但是，
装备制造技术 2016年4期2016-07-26
- 30CrMnSiA螺栓断裂的失效分析
螺栓的断裂性质为氢脆断裂，裂纹产生原因与零件的热处理工艺有关；零件的材料强度远远超过图纸要求的强度，增加了零件的氢脆敏感性。关键词：30CrMnSiA螺栓；沿晶断裂；氢脆断裂引言螺栓在飞机上的使用量很大，主要用于紧固和连接［1］。1个螺栓断裂，严重时将危及飞机的安全，可见螺栓的作用不仅重要，而且非常关键。螺栓的氢脆断裂经常表现为延迟断裂现象，前期检查不容易被发现，这将给飞行埋下安全隐患；如果当飞机飞行中螺栓突然发生断裂，则极有可能引起严重的飞行事故。一般情
工业技术创新 2016年2期2016-07-21
- 锁紧螺母断裂失效实证分析
和喷砂去锈而避免氢脆。关键词：锁紧螺母；氢脆；失效分析某系统中用于固定热交换器的锁紧螺母的制造工艺流程稳定可靠已运行了多年，近期出现了锁紧螺母在试用过程中断裂的情况，由于交付数量较大，需要对此情况进行调查分析，找到原因并提出改进工艺。本文结合多年的设计和工艺工作实践经验，及金属材料断裂和热处理相关专业知识对锁紧螺母在试用过程中断裂问题进行了综合的和较全面的分析，找到了原因，并提出了改进措施。1 问题描述锁紧螺母材质为SCM435，安装扭矩为80～90 N·
装备制造技术 2016年3期2016-07-15
- 氢气环境材料力学性能测试仪研发概述
性能；氢气环境；氢脆；氢蚀1引言氢损伤是金属由于气体作用而造成破坏的重要形式之一[1]。Hirth与Johnson对氢损伤进行了详细地分类，即氢脆、氢蚀、氢鼓泡、发纹或白点、显微穿孔、流变性能退化形成金属氢化物等[2]。其中，氢脆与氢蚀是最常见的两种氢损伤形式[3]。国内外众多学者对氢损伤做了大量研究，但依旧有很多问题尚不明确，如氢蚀机理[4-5]，需要深入研究。通常，氢损伤试验先将材料充氢(如室温气相充氢、高温高压热充氢、电解充氢等)，再在大气环境中进行
工程与试验 2016年1期2016-06-23
- 10.9级法兰螺栓断裂分析
导致装配后的螺栓氢脆断裂。关键词：螺栓；疲劳断裂；电镀；氢脆0引言汽车某法兰螺栓，材料牌号为40Cr，规格型号性能等级为M10X1.25/YC10.9级，执行标准GB/T 3098.1-2010，表面经镀锌防锈处理。此螺栓产品用于汽车某零部件总成连接，在装配48 h后螺栓头部和杆部结合处发生自然断裂。为找到断裂原因，对断裂螺栓进行了综合分析。1试验分析1.1断口分析对螺栓断裂失效样品进行断口形貌分析，测试结果如下:(1)如图1所示，在装配48 h后法兰螺栓
汽车零部件 2016年1期2016-06-14
- 模拟深海环境中高强钢的阴极保护准则
征，高强钢已进入氢脆的危险区。可以确定最佳的阴极保护电位区间为-0.76～-0.94 V。关键词：模拟深海环境；阴极保护准则；高强钢；氢脆在海洋环境中，通常采用阴极保护和涂层来抑制钢材的腐蚀［1］。然而，阴极保护电位过负会造成钢材“过保护”，导致阴极过量析氢，提高钢材的氢致开裂敏感性［2-3］。此外，钢材的强度越高，其氢脆敏感性也越高［4］。目前，对中、低强度钢材的阴极保护设计已积累了充分的经验［5-8］，且已有详尽的标准来规范阴极保护的工程实施［9-11
腐蚀与防护 2016年3期2016-04-23
- 渗碳齿面裂纹成因分析
应力作用下产生了氢脆，最终导致齿面收缩开裂，由此提出了预防和改进措施。关键词：磨削烧伤；应力变化；氢脆；收缩裂纹；剥落某公司近期在渗碳齿面磨齿成形过程中经常产生齿面裂纹，有齿长方向的条形、半封闭网格形裂纹、有垂直于磨削方向的细小裂纹。本次分析了同型号、同批热处理的行星轮共六件，材质为20CrNi2MoA，锻造粗加工成形后经渗碳淬火，在最后一道磨齿工序结束后，发现六件产品均有不同程度的表面裂纹，因此进行裂纹原因分析。1理化检验与结果分析1.1化学成分分析在轮
中国重型装备 2016年1期2016-04-09
- 钢氢脆失效的新现象与新认识
095)0 引言氢脆现象自20 世纪40年代被发现以来，一直是严重威胁产品使用安全的重大工程问题。由于零件氢脆断裂具有突发性(无宏观变形，属脆性断裂，扩展极快)、难以发现(延迟破坏，在断裂之前并无征兆，无法通过正常检查程序发现零件是否会发生)、破坏性大(氢脆大都与“批次性”有关)的特点，因此，一旦零件发生氢脆断裂往往会造成十分严重的后果［1］。氢脆机理的研究以及工程控制始终是人们关注的重大课题，柯俊、肖纪美院士等在氢脆断裂方面的研究如“柯氏气团”理论等为国
失效分析与预防 2015年6期2015-11-28
- X70钢和X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的氢脆敏感性
土壤模拟溶液中的氢脆敏感性杨耀东1，鲁旷达2，曹文海2，马如飞2，张 雷2，路民旭2（1.中国空间技术研究院，北京100094；2.北京科技大学新材料技术研究院，北京100083）采用动态充氢的试验方法，研究X70，X80钢在鹰潭土壤模拟溶液中的氢脆敏感性，即在对X70钢和X80钢试样施加过负阴极保护电位的同时，对试样进行慢应变速率试验。结果表明，随着阴极保护电位变负，X70钢和X80钢的氢脆敏感性均有所增强，在相同的阴极保护电位下，X80钢的氢脆风险大于
腐蚀与防护 2015年9期2015-11-23
- 高强度钢制轴类零件加工制造中开裂原因分析与工艺改进
。关键词：镀铬；氢脆；应力腐蚀；沿晶开裂；热处理；除氢氢脆断裂属于延迟性断裂，又可叫做氢致延迟断裂，其断裂过程经过以下途径，氢迁移的方向沿应力梯度逐渐前行，裂纹前沿的局部区域就变成脆性，当裂纹裂到达脆化区后，其前沿区域氢浓度又降低了，应力松弛导致裂纹扩展停止。裂纹经过脆化，然后到扩展，暂停再到脆化这样的不连续形式，进行完整的断裂过程。这一过程长短根据氢浓度梯度大小不同而不同，应力的增加和浓度梯度增大将引起过程缩短。由于氢致断裂有延迟性，故叫做“氢致延迟脆性
时代农机 2015年9期2015-11-14
- 阴极保护电位对E460钢氢脆敏感性的影响
电位对E460钢氢脆敏感性的影响陈祥曦1，2，马 力2，赵 程1，张海兵2，许立坤2（1.青岛科技大学机电学院，青岛266061；2.中国船舶重工集团公司 第七二五研究所，海洋腐蚀与防护重点实验室，青岛266101）采用慢应变速率试验（SSRT）和电化学方法结合断口扫描电镜观察，研究了阴极保护电位对E460钢在海水中氢脆敏感性的影响。结果表明，随着阴极保护电位负移，E460钢在海水中的氢脆敏感性增加，阴极保护电位为-0.95 V（vs.SCE，下同）时，拉
腐蚀与防护 2015年11期2015-11-03
- 淬火-配分-回火工艺处理低碳低合金钢的氢脆敏感性
理低碳低合金钢的氢脆敏感性刘 丹1，宋文英2，石鹏亮3，王存宇4(1. 沈阳铸造研究所， 沈阳 110022； 2. 中国石油技术开发公司独联体分公司， 北京 100028；3. 中国石油天然气管道局国际事业部， 廊坊 065000； 4. 钢铁研究总院华东分院， 北京 100081)摘要：对低碳低合金钢进行淬火-配分-回火(Q-P-T)工艺处理，研究了Q-P-T处理后试验钢的显微组织、力学性能以及氢脆敏感性，并与传统淬火回火(Q-T)工艺处理后的进行了比
机械工程材料 2015年10期2015-02-24
- 谈谈钢铁氢脆
，胡会峰谈谈钢铁氢脆■赵步青，胡会峰第二次世界大战初期，英国皇家空军一架Spitpie战斗机由于引擎主轴断裂而坠落，机毁人亡，此事曾震惊英国朝野。1975年美国芝加哥一家炼油厂，因一根15cm的不锈钢管突然破裂，引起爆炸和火灾，造成长期停产。法国在开采克拉克气田时，由于管道破裂，造成持续一个月的大火。我国在开发某大油田时，也曾因管道破裂发生过井喷，损失惨重。在军事方面还有：美国“北极星”导弹因固体燃料发动机机壳破裂而不能发射，美空军F-11战斗机在空中突然
金属加工(热加工) 2015年13期2015-02-24
- 控制超高强度钢零件电镀渗氢，预防氢脆发生的方法
件电镀渗氢，预防氢脆发生的方法李博(中航飞机起落架有限责任公司 燎原分公司，陕西 汉中 723200)摘要：超高强度钢是一种综合性能优良的结构材料，氢脆敏感性高。零件的电镀过程极易发生渗氢，可导致氢脆延迟性断裂，引发事故。对电镀过程渗氢的主要环节(前处理、电镀过程及后处理等)进行分析、研究，总结出了控制渗氢，防止氢脆发生的实用、有效方法；对氢脆试验方法作了简要介绍。关键词：高强度钢；电镀；渗氢；氢脆；控制；方法氢脆是一种由于氢渗入金属内部导致损伤，从而使金
新技术新工艺 2015年9期2015-02-18
- 汽车轴承的失效模式及预防
命；蠕变；电蚀；氢脆0.前言在汽车的轮毂、变速器、差速器等中均采用了多种轴承，如球轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、直线轴承、滑动轴承等，每辆车的用量多达几十只，近年来汽车技术的高速发展和环境保护的压力要求，汽车的低油耗和汽车的超长的质保趋势，汽车轴承也面临着前所未有的轻量化和长寿命的课题。轴承寿命，根据Lundbber和Palmgren的理论，可以计算出理论寿命。但实际上在汽车的使用过程中，变速器、差速器的润滑油中混入的异物，安装的方法的选用，以及高速运转产
科技致富向导 2014年2期2014-02-02
- DIP无氧铜的氢脆试验分析
可以用间接法——氢脆试验法来判定无氧铜杆中的含氧量大小。氢脆是指溶于金属中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过金属的强度极限，在金属内部形成细小的裂纹［2］。无氧铜杆中的氧含量高，与氢气发生反应产生更多的水气，分布在无氧铜杆中，从而影响无氧铜杆的韧性和塑性。如果无氧铜中的氧含量比较少而且分布比较适中，氢气原子扩散到无氧铜杆中的位错、晶界、气孔的缺陷处偏聚、集中，形成氢气团。当材料变形的应变速率较低时，氢气团带着位错运动而运动，位错落后于氢气团，氢气团对位
电线电缆 2013年4期2013-02-18
- 降低钢铁零件在镀镉过程中的氢脆性
件在镀镉过程中的氢脆性李 涛(中航起落架燎原分公司，陕西汉中 723200)钢铁零件在镀镉过程中由于氢原子渗透到镉镀层内以及金属晶格间形成氢分子，电镀后如果除氢不彻底会造成零件表面出现起泡，空洞和麻点，并且在使用过程中可能产生氢脆断裂。特别是针对航空产品中的受力件，会严重影响使用寿命。通过对不同工艺的应用和实际操作过程中经验的总结以及缺口拉伸试验，寻找出了预防氢脆断裂的措施和方法，对钢铁零件的镀镉有着实际的指导意义。钢件;镀镉;析氢;氢脆;除氢引 言氢脆现
电镀与精饰 2012年8期2012-12-08
- 从失效案例探讨钢制紧固件的氢脆问题
探讨钢制紧固件的氢脆问题刘德林1，胡小春2，何玉怀1，张 兵1，刘昌奎1，姜 涛1（1北京航空材料研究院 中国航空工业集团公司失效分析中心，北京100095；2中国三江航天集团险峰机器厂，湖北 孝感432100）讨论了影响钢制紧固件氢脆敏感性的主要因素。分析认为，设计上要充分考虑材料强度对氢脆敏感性的影响，尽量降低其强度水平；要采用合适的热处理工艺，以减少晶界脆化元素，抑制薄膜状碳化物的形成，从而获得氢脆敏感性小的显微组织；在加工及装配过程中，应尽可能避免
材料工程 2011年10期2011-10-30