用电化学方法测定氢在GC-4钢中的扩散系数

研究高强度钢的氢脆问题迫切需要有一种灵敏有效的测氢方法。本研究提出了测定氢在GC-钢中浓度的电化学方法。本部分是测定氢在GC-钢中的扩散系数。山于氢在高强度钢中达不到稳态极限扩散,所以只能用各种非稳态法测其表观扩散系数。本文对比了“两点法”、“斜率法”和“穿透时间法”等三种非稳态计算方法,认为“穿透时间法”简便而重现性好,是较好的一种非稳态方法。用这种方法测定氢在GC-4钢中的表观扩散系数为4.10×10~(-7)cm~2/s。     

研究电化学充氢过程中X70钢氢吸收的新方法

提出了一种测定管道钢阴极充氢或阴极保护过程中氢吸收的新方法.将阴极预充氢试样在稀NaOH溶液中恒电位阳极极化,测量了试样中吸收氢的脱附(氧化)电流随时间的变化曲线.利用该曲线分析吸收氢的量,并建立其与预充氢电流密度、充氢时间及充氢溶液pH间的关系,探索用于评价X70管道钢对阴极充氢敏感性的指标.结果表明,在双对数坐标中试样中的氢浓度分别是预充氢电流密度和时间的单增函数.降低充氢溶液pH可大大提高X70钢的氢吸收量.     

GC-4钢焊接圆筒弯曲及程序控制疲劳试验的研究

一、前言 飞机起落架选用的GC-4(40CrMnSiMoA)钢,在生产中经常产生焊接缺陷,为了保证飞行安全,运用断裂力学方法对GC-4钢焊接起落架进行了寿命计算。 本文为补充GC-4钢焊接起落架的疲劳分析工作,提供GC-4钢焊接起落架寿命计算中所需的疲劳试验数据。给出焊接圆筒弯曲条件下的S-N曲线,对试验结果采用了两种方法进     

高强度钢零件加工时的脱氢方法

钢中的氢是影响物理性能和力学性能的有害元素.氢与拉应力共同作用时,在零件加工或使用中存在着氢脆及氢裂的危险性. 零件的化学成份、组织、强度、受力状况,几何形状、残余应力分布、氢的存在形态、内部缺陷性质及使用环境不同,氢脆及氢裂的敏感性也各不相同.零件内部含氢量越高,氢脆及氢裂的倾向性越大;零件强度水平性越高,应力集中系数越大,氢脆及氢裂所需的临界氢浓度和临界应力越低.大量的试验及故障分析中发现,高强度钢即使含氢量低于1ppm时,也会导致氢脆及氢裂,因此降低含氢量就显得格外重要. 要降低高强度钢零件中的含氢量,首先必须选用含氢量低的原材料,其次在加工时应尽量减少吸氢,选用少吸氢或不吸氢的工艺条件.但在实际生产中,零件的焊接,热     

钒合金的氢释放和室温蠕变

研究所用钒合金试样为V-6W-2．5Ti及V-4Cr-4Ti合金，并且通过气相渗氢，改变合金的氢含量。测试了合金在不同拉伸应变速率下的强度和恒载荷作用下合金的变形及试验前后合金含氢量的变化。研究结果表明，合金的氢致硬化效果明显，强度随拉伸应变速率的升高而增加。发现合金在拉应力和室温条件下，就存在氢释放行为及在高应力作用下的蠕变行为，并因此影响合金的力学性能和变形特征。     

海洋大气中SO2含量对16Mn钢腐蚀断裂及渗氢行为的影响

氢还原对钢材在大气腐蚀中的作用不可忽视,过去对其研究较少。采用电化学渗氢试验及慢应变速率拉伸方法研究了模拟海洋大气环境中SO2浓度对16Mn钢应力腐蚀断裂及氢渗透行为的影响。结果表明,随着SO2浓度的增大,试样断裂延伸率减小,断裂特征由塑性断裂逐渐转变为脆性断裂;随着SO2浓度的增大,氢渗透电流增大,SO2对氢渗透电流具有双重促进作用,第一个峰值的出现主要与SO2的酸性有关,第二个峰值的出现主要是由于酸的再生循环所致。     

不同热处理状态40Cr钢的氢脆敏感性判据

本文在选定的应变速率下．用ＳＳＲＴ法研究了不同热处理状态下４０Ｃｒ钢的氢脆（ＨＥ）敏感性，通过对渗氢试样在介质中与未渗氢的原始状态试样在空气中机械性能的比较，以及用扫描电镜分析断口，得到一些结论。     

显微组织对X80钢氢致裂纹敏感性和氢捕获效率的影响

对以针状铁素体为主的X80管线钢进行不同工艺的热处理,分别得到具有多边形铁素体组织或板条马氏体组织的试样。研究了显微组织对不同试样在饱和H_2S环境中的氢致裂纹(HIC)敏感性和氢渗透行为的影响。结果表明:具有不同显微组织的X80钢其HIC敏感性从大到小的排序为:1水淬处理的板条马氏体组织试样,2空冷处理的多边形铁素体组织试样,3原始针状铁素体组织试样;氢在材料中的捕获效率是影响材料HIC敏感性的主要因素之一,渗氢通量J_∞、氢扩散系数D_(eff)越低,氢捕获效率越高,管线钢的氢致裂纹敏感性越高。     

脉冲单电源铬镍共渗层耐酸腐蚀性研究

采用脉冲单电源等离子渗金属技术,在Q195钢表面进行铬镍共渗工艺。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)分析了铬镍共渗层的表面相组成、表面微观形貌和表面成分。采用电化学测量仪测定铬镍共渗层分别在1mol/L H2SO4、1mol/L HNO3溶液中的极化曲线,研究其腐蚀形貌,并与未处理的Q195钢试样进行对比分析。结果表明,铬镍共渗层的主要相成分为Fe-Cr-Ni固溶体;铬镍共渗层的表面呈上凸的胞状组织,排列致密;表面成分的相对含量为Cr 16.14%、Ni 48.16%、Fe 35.7%(质量分数)。在HNO3溶液中,未处理的Q195钢试样表面为严重的面腐蚀,铬镍共渗层表面几乎未被腐蚀,后者比前者的耐蚀性提高了658倍;在H2SO4溶液中,未处理的Q195钢试样表面为严重的点蚀,而铬镍共渗层表面状态良好,后者比前者的耐蚀性提高了90倍。铬镍共渗层耐硝酸腐蚀性能优于耐硫酸腐蚀性能。     

稀土对1Cr18Ni9钢腐蚀性能及组织状态影响

利用化学法对1Cr18Ni9钢表面扩渗稀土,通过X－射线衍射分析了试样表面的组织状态。结果表明,1Cr18Ni9钢渗入稀土后,表面有CeFe7和LaO新相产生,并引起奥氏体含量降低,铁素体含量增加,改变了试样表面的微观结构。阳极极化曲线的测定结果表明,扩渗稀土后的1Cr18Ni9钢试样耐腐蚀性能超过了稳定化处理的1Cr18Ni9Ti钢水平。     

工业CT在铀氢化物密度测量中的应用

采用模拟试验的方法,对试样的铀床进行了重复的吸氢-释氢试验。通过测定已知密度标准试样(铀床壁为不锈钢)的CT值,建立CT值和密度之间的线性关系,测定铀床内铀氢化物的CT值,得到其不同截面的密度分布曲线。     

稀土对H13钢固体渗硼层高温摩擦磨损性能的影响

研究了稀土氯化物CeCl3添加量对H13钢固体渗硼层截面形貌、显微硬度、表面粗糙度以及相组成的影响,以及稀土催渗辅助渗硼H13钢的高温摩擦磨损性能。结果表明:添加2.5%和5%的稀土显著提高渗硼层厚度、显微硬度与致密性,但是表面粗糙度略有提高;10%稀土渗硼试样的渗层最厚,但是其显微硬度、致密性明显下降,表面粗糙度提高;稀土辅助渗硼层中除Fe2B相外还出现了(Fe,Cr)2B相;与不加稀土渗硼试样相比,5%稀土渗硼试样的渗层磨穿时间约增加一倍,磨损率降低21%;5%稀土渗硼试样磨损率比未渗硼H13钢降低了61%,并且也低于10%稀土渗硼试样。因此,加入5%稀土催渗辅助渗硼H13钢的高温耐磨损性能较优。     

氢对低合金钢上不锈钢堆焊层性能的影响(英文)

本工作研究了高温高压氢 (35 0℃ ,2 5 MPa H2 ) ,对国产氢反应器壁 30 9L 和 34 7L 不锈钢堆焊层性能的影响 .结果表明 :未经热渗氢的原始试样 ,无论是光滑试样还是缺口试样 (除缺口开在 30 9L 区域试样外 ) ,均断裂在 34 7L 区域内 .而经热渗氢后 ,无论起裂于 2 (1/4 ) Cr- 1Mo和 30 9L 熔合线 ,还是 30 9L 和34 7L的熔合线处 ,最后都断在 30 9L区域内 .这是因为热渗氢使 30 9L和 34 7L的断裂应力 ,分别从 885 MPa降至 478MPa和从 799.9MPa降至 5 6 4MPa,它们的氢脆系数分别为 86 .8%和 80 .9% .SEM断口分析结果与上述结论一致     

几种结构钢在人造海水中自腐蚀电位和析氢电位的研究

本文介绍了16Mn钢和2 1/4Cr-1Mo钢[注1]在人造海水中的自腐蚀电位和析氢电位的测量原理和方法。在实验中用怛电位仪测量不同试样的自腐蚀电位和析氢电位;研究了温度对试样自腐蚀电位的影响;不同热处理方法对试样自腐蚀电位和析氢电位的影响。     

介质及应变速率对10钢的氢脆敏感性的影响

本文研究了 10钢在 H2 SO4溶液和 Na Cl溶液中渗氢后 ,在不同应变速率下其氢脆敏感性 .结果表明 :在 H2 SO4溶液中渗氢后 ,10钢具有明显的氢脆特征 ,应变速率从 3.33× 10 -1.sec-1～ 3.33×10 -6 .sec-1范围内 ,截面收缩率Ψ从 35 .36%降至 18.35 % ;延伸率δ从 2 9.34 %降至 14 .95 % ,10钢显示出最大的氢脆敏感性     

电镀工艺对铜锡合金镀层渗氢的影响

为了减少铜锡合金电镀过程中的渗氢,在调质处理钢上直流电镀和脉冲电镀铜锡合金,采用Devanathan装置原位测氢,研究了2种电镀工艺及工艺参数对电镀铜锡合金过程中渗氢行为的影响。结果表明:直流电镀时,随着电流密度的增加,稳态渗氢电流密度和渗氢量增加;脉冲电镀工件表面可扩散氢浓度较低,渗氢量较小;脉冲频率和占空比对脉冲电镀铜锡合金中稳态渗氢电流密度和渗氢量影响显著,当平均电镀电流密度为5 A/dm2时,脉冲频率为1 500 Hz,占空比为35%时,稳态渗氢电流密度最小,约为1.5μA/cm2,渗氢量最小,约为2.9 mL,较直流电镀降低了72%。     

试验数据的统计处理和误差分析——第八讲 力学性能试验中最少试样个数的确定

1　前言在力学性能的试验设计中 ,一个很重要的很实际的问题是如何合理地确定试样的个数 ,或者说某项力学性能试验最少需要几根试样 ?在力学性能试验数据处理过程中 ,也会碰到同样的问题 ,某项力学性能指标做了 5根试样的试验 ,根据处理的结果要问这 5根试样够了吗 ?例如 ,对于一般的钢材来说 ,其抗拉强度试验用 5根试样已足够了 ,其实除了铸钢和超高强度钢之外 ,其他匀质的钢材用 3根试样就可以了。然而对纤维复合材料的抗拉试验来说 ,5根试样也许会不够 ,这是因为它的分散性比钢材来得大。又如 ,在测定疲劳Ｐ Ｓ Ｎ曲线的试验中 ,要选定不…     

16Mn钢在H2S溶液中的脆断敏感性

采用慢性变速率拉伸实验（ＳＳＲＴ）、扫描电镜及电化学渗氢技术研究了Ｈ２Ｓ浓度、电位对１６Ｍｎ钢在Ｈ２Ｓ溶液中脆断敏感性的影响，结果表明：１６Ｍｎ钢在Ｈ２Ｓ溶液中的断裂是一种氢脆控制的断裂，随Ｈ２Ｓ浓度（Ｎ）增大，应力腐蚀断裂的机理从韧性转变的脆性；１６Ｍｎ钢片在Ｈ２Ｓ溶液中的稳态渗氢电流值ＩＨ和Ｈ２Ｓ浓度（Ｎ）满足ＩＨ＝８．５２５×Ｎ＾０．７２４９；ＩＨ受温度的影响主要表现在氢在１６Ｎｎ钢中的扩散     

45钢奥氏体氮碳共渗的组织结构及摩擦学性能

利用流体法研究了对４５钢铁素体及奥氏体作氮碳共渗处理的工艺；为便于比较，同时对４５钢进行了淬火＋低温回火处理。通过金相观察，显微硬度和Ｘ射线衍射分析，测定了两种氮碳共渗系数及耐磨性能，并使用轮廓仪测定了试样表面的粗糙度。结果表明，奥氏体氮碳共渗后试样表面的化合物层由两层组成，表层为Ｆｅ３Ｎ次表层为富含氮、碳的马氏体及奥氏全；而经铁素体氮碳共渗处理的试样，其表面的化合物层只有一层（由Ｆｅ３Ｎ及少量的     

一种临氢钢的氢扩散系数测定

研究氢在临氢钢中的扩散行为有助于准确评估该材料在临氢环境中的服役寿命。采用双电解池电化学氢渗透法测试了氢在临氢钢中的扩散系数D,并利用基于半无限扩散模型的氢渗透修正公式,分析了试样厚度、充氢电流密度和测试温度等因素对氢渗透率测定值的影响规律。结果表明:氢陷阱会降低氢扩散系数,试样厚度对氢扩散系数测量值没有明显影响,充氢电流密度越大,表征氢扩散系数与理论值越接近,氢扩散系数随测试温度升高而增大,D=0.044 5exp[-25 230/(RT)]。