按照氫脆敏感性與應(yīng)變速率的關(guān)系可以將氫脆分成兩大類: 第一類氫脆:氫脆的敏感性隨應(yīng)變速率的增加而增加,即材料加載前內(nèi)部已存在某種裂紋源,加載后在應(yīng)力作用下加快了裂紋的形成與擴(kuò)展。 第二類氫脆:氫脆的敏感性隨應(yīng)變速率增加而降低,即材料在加載前并不存在裂紋源,加載后在應(yīng)力和氫的交互作用下逐漸形成裂紋源,最終導(dǎo)致脆性斷裂。
總體概況
氫損傷也稱氫脆,包括氫壓引起的微裂紋、高溫高壓氫腐蝕、氫化物相或氫致馬氏體相變、氫致塑性損失等。氫脆主要涉及金屬韌性的降低,而氫損傷除涉及韌性降低和開(kāi)裂外,還包括金屬材料其它物理性能或化學(xué)性能的下降,因此含義更為廣泛。
彎曲次數(shù)法
應(yīng)用板狀試樣,在特制的夾具上對(duì)試樣進(jìn)行一定角度的彎曲,通常是120°,反復(fù)彎曲,直至試樣斷裂,記下彎曲的總次數(shù)n,則氫脆系數(shù)α可表示如下:
α=(n空-n氫)/n空
式中,n空為不含(或?qū)Ρ仍嚇樱澢翑嗔训拇螖?shù)。n氫為充氫(或含氫試樣)彎曲至斷裂的次數(shù)。當(dāng)α為零時(shí),說(shuō)明金屬度氫脆不敏感;而當(dāng)α為1時(shí),則極為敏感。
斷面收縮率比較法
應(yīng)用拉伸試樣,在一定的拉伸速度下,測(cè)量試樣斷裂時(shí)的斷面收縮率ψ,其氫脆系數(shù)可表示為:
式中, ψo為空白試樣的斷面收縮率,ψ為含氫試樣的斷面收縮率。α在0 ~ 1之間變化,α愈小,說(shuō)明氫脆敏感性愈小。
σ-tf 法
σ-tf 法即試樣在一定氫氣氛(環(huán)境氫脆)或大氣中(內(nèi)部氫脆),給予一定的應(yīng)力σ(若是在液體氣氛中,還可以給予一定的電位),測(cè)量試樣至斷裂的時(shí)間tF.最后把實(shí)驗(yàn)結(jié)果描成曲線σ-tf 圖。
氫滲透法
將試片作為研究電極,夾在兩電池中間,其中一池注入3%NaCl +0.5%HAc的飽和硫化氫溶液。另一池注入0.2NNaOH溶液。為保證原子氫全部被吸收,需將處NaOH溶液一側(cè)的試片表面鍍鎳,并施加-0.2V的恒定電位。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始,先往左池注入0.2NNaOH溶液;并施加-0.2V的恒定電位,對(duì)溶液進(jìn)行極化。除去雜質(zhì),直至極化電流小于6 μ A/cm2,待恒定時(shí),右室用H2S氣體將空氣驅(qū)除干凈,并由一封閉體系注入硫化氫溶液,同時(shí)記錄儀記錄時(shí)間-電流曲線。
反射性同位素照相法
氫的放射性同位素照相法是一種用于直接捕獲氫陷阱方法。因?yàn)闅湎葳迨窃斐蓺浯噙^(guò)程的重要因素,所以測(cè)得氫陷阱區(qū)的大小和密度,可直接用于氫脆敏感性及機(jī)理的評(píng)價(jià)。該方法系以氫的放射性同位素氚充入試樣,當(dāng)氚被各陷阱捕獲時(shí)即能在覆于試樣表面的感光乳膠膜上曝光而留下陷阱的痕跡。放射性同位素的樣品即可做成薄膜,也可以做成復(fù)型,然后在透射式掃描電子顯微鏡下觀察。
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標(biāo)簽: 氫脆, 材料腐蝕平臺(tái), 腐蝕評(píng)價(jià), 氫損傷, 氫致開(kāi)裂

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