氢渗透电流法监测海洋大气中钢材的腐蚀速率

用Devnathan-Stachurski双电解池技术,对16Mn钢表面干湿循环时氢渗透现象进行了研究,结果表明不同表面液膜下,都有氢渗透电流的存在.氢离子渗透量与试样腐蚀失重之间存在线性关系.利用此线性关系制作的实时监测氢渗透电流的传感器,用以记录实际海洋大气中氢渗透电流,并根据氢离子渗透量与腐蚀失重之间的线性关系对海洋大气中钢材的腐蚀速率进行预测.结果表明,实际海洋大气中,氢渗透电流与环境湿度存在着对应关系,环境湿度由大变小时,氢渗透电流由小变大.环境湿度交替变化,在试样表面完成干湿循环,促进了氢的渗透,实际海洋大气与摸拟海洋大气失重取得了较好的一致性.可以用氢渗透电流传感器实时监测海洋用钢在大气中的氢渗透情况及腐蚀失重情况.     

亚硫酸盐对热镀锌钢材在海洋大气环境中氢吸收行为的影响EI北大核心CSCD

采用改进的Devanathan双面电解池检测了热镀锌钢材的氢渗透电流,结合慢应变速率拉伸试验和断口形貌分析,研究了受工业海洋大气污染有亚硫酸盐沉积的热镀锌钢材氢吸收行为及其在此环境中的氢脆敏感性。结果表明:随着试样表面亚硫酸盐的增加,其氢渗透电流显著增大;镀层缺陷使试样的氢渗透电流增大,且亚硫酸盐与镀层表面的缺陷协同效应进一步促进热浸镀钢材的氢吸收行为;氢吸收降低了热镀锌钢材的断后延伸率,表明海洋大气中的亚硫酸盐污染物会降低热镀锌钢材的韧性,导致氢损伤。     

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     

新氢压缩机活塞杆断裂分析

用金相显微镜和电子探针对新氢压缩机活塞杆断口进行了分析。结果表明，基材热处理不当以及金属夹杂物的存在引起活塞杆内部缺陷和大量腐蚀气体是造成新氢压缩机活塞杆断裂的主要原因，活塞杆断裂是多源的应力腐蚀疲劳断裂。     

充氢时间对S32750超级双相不锈钢在NaCl溶液中腐蚀行为的影响

为了考察氢对S32750超级双相不锈钢(SDSS)腐蚀行为的影响,将S32750 SDSS在25℃的1.26mmol/L Na_4P_2O_7+0.5 mol/L H_2SO_4溶液中进行不同时间的电化学充氢。通过开路电位、动电位极化曲线、电化学阻抗曲线和Mott-Schottky曲线表征了充氢后S32750 SDSS在3.5%NaCl溶液中的电化学行为。结果表明:随着充氢时间的延长,S32750 SDSS的自腐蚀电位逐渐负移,自腐蚀电流密度和维钝电流密度区间逐渐增大,击穿电位逐渐降低,Mott-Schottky曲线斜率逐渐减小。这主要是因为材料中增加的氢延缓了钝化膜生成,增加了钝化膜的缺陷浓度,降低了钝化膜的稳定性和完整性,使钝化膜更容易发生破裂和溶解,电极反应速度加快,腐蚀趋势因而增大。     

热镀锌钢材在海洋大气环境中的氢渗透行为

用改进的Devanathan双面电解池在恒温、恒湿)条件下检测热镀锌钢材的渗氢电流密度并观测其腐蚀形貌,研究了温度对其氢渗透行为的影响.结果表明,在湿度相同的条件下,随着模拟海洋大气环境温度的升高试样的氢渗透加速,且湿度越高温度的这种加速作用越显著;在高温和高湿条件下,试样的氢吸收和氢渗透进行得更快.     

纳米晶Cu-20Ag-20Cr合金在H2SO4溶液中的腐蚀电化学行为

利用机械合金化法通过控制球磨时间分别制备出粗晶和纳米晶Cu-20Ag-20Cr合金粉末,采用真空热压法分别制备了粗晶和纳米晶Cu-20Ag-20Cr块体合金.使用PAR273与M5210电化学综合测试仪通过测定两种Cu-20Ag-20Cr合金在不同浓度H2SO4溶液中动电位极化曲线和交流阻抗谱(EIS)等研究了晶粒细化对其腐蚀电化学行为的影响,发现随着H2SO4溶液浓度的增大,粗晶和纳米晶Cu-20Ag-20Cr合金的自腐蚀电位负移;向中性Na2SO4溶液中加入0.02 mol/L H2SO4,腐蚀电流密度明显增大,但随着H2 SO4溶液浓度的增大,腐蚀电流密度变化不大.晶粒细化后,Cu-20Ag-20Cr块体合金的腐蚀电流密度变大,活性溶解增强,腐蚀速度加快;当H2SO4的浓度为0.50 mol/L时,两种Cu-20Ag-20Cr合金均发生了钝化,纳米晶Cu-20Ag-20Cr合金表面形成钝化膜时的维钝电流密度明显小于粗晶Cu-20Ag-20Cr合金,表明晶粒细化后,合金的钝化性能得到改善,稳定性增强;在H2SO4溶液中,两种Cu-20Ag-20Cr合金的交流阻抗谱均在高频处呈连续的圆弧,在低频端出现了“扩散尾”,在中性Na2SO4溶液中容抗弧的曲率半径最大,加入H2SO4溶液后,容抗弧的曲率半径显著变小,随着H2SO4溶液浓度的增大,容抗弧曲率半径的大小变化不大.     

AZ61镁合金在不同pH值溶液中腐蚀行为研究

采用动电位极化扫描的方法研究了AZ61镁合金在水溶液中的腐蚀溶解行为,并用扫描电子显微镜和能谱仪对表面形貌和元素组成进行了观察和分析.结果表明,随着扫描电位的增大,镁合金依次经历阴极极化区、钝化区和阳极极化区.在阴极极化区,极化电流密度随极化电位的增大而减小;钝化区极化电流密度接近零,镁合金几乎不被腐蚀(氧化和溶解);在阳极极化区极化电流密度随极化电位的增大迅速增大,镁合金的溶解氧化与表面析氢加剧.而随着溶液pH值的升高,镁合金的腐蚀溶解及析氢速度降低,能谱分析显示,表面生成的Mg(OH)2覆盖膜,在酸性、中性和弱碱性溶液中,Mg(OH)2不能稳定存在;当溶液的pH值高于10后,Mg(OH)2是完全热力学稳定的,镁合金的钝化区电位范围随之变宽.     

1 000 MPa级高强钢焊接件的氢脆敏感性研究

利用氢渗透试验、慢应变速率拉伸试验(SSRT)研究了1 000MPa级高强钢(HSS)焊接件在海水中的氢渗透行为及其应力腐蚀敏感性,结合SEM观察了试样的断口特征,并利用电化学试验和显微组织观察分析了焊接件不同区域的氢脆特征。结果表明:相对于焊缝区(WM)和母材区(BM),热影响区(HAZ)的自腐蚀电位最负、析氢电位最正,更容易发生腐蚀和析氢行为。热影响区的氢扩散系数最大,具有较强的吸氢倾向。动态电化学充氢对高强钢焊接件的影响主要体现在对塑性的损减方面;随着极化电位的负移,高强钢焊接件的强度没有明显变化,但断面收缩率、断后延伸率均减小,断裂方式逐渐由韧性断裂变为解理断裂;当极化电位约为-930mV(vs SCE)时,高强钢焊接件的氢脆系数达25%;在不同充氢极化电位下,焊接件试样的断裂位置多在热影响区。     

InGaAs／InAlAs异质结的H3PO4／H2O2系的湿法腐蚀

采用了H3PO4/H2O2系化学腐蚀液对GSMBE外延的InGaAs/InP和InAIAs/InP材料湿法腐蚀特性进行了研究,研究了不同浓度和配比对于腐蚀速率和形貌影响.结果表明该腐蚀液体系具有良好的均匀性,腐蚀速率随浓度呈指数关系,表面形貌基本不受浓度影响.在增加腐蚀液中双氧水含量时,腐蚀速率先增大后减小,表面形貌良好;增加磷酸浓度腐蚀速率亦有增大趋势,表面出现尖锥状小丘.并对腐蚀液配比变化对腐蚀特性影响及腐蚀机理进行了讨论分析.     

316L不锈钢基体氧化铝涂层的氢渗透性能

在316L不锈钢上采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法沉积了氧化铝涂层。使用XRD、SEM分析氧化铝涂层的物相和微观形貌, 采用气相氢渗透装置对涂层氢渗透行为进行表征。结果表明, 973 K退火处理后涂层为非晶氧化铝, 涂层均匀、完整, 厚度为190 nm。氧化铝涂层的氢渗透压力指数为0.56~0.78, 说明氢渗透过程机制为表面过程和体扩散过程共同控制。氧化铝涂层的表观氢渗透率为P = 1.99×10^-6 exp(-117×10³/RT) mol/(m·s·Pa^1/2)。氧化铝涂层的氢渗透激活能为117 kJ/mol, 远高于316L不锈钢的66.6 kJ/mol, 涂层对氢的渗透具有明显的阻挡作用。此外, 在873~973 K氧化铝涂层对316L不锈钢的氢渗透阻挡因子(PRF)为59~119, 涂层氢渗透阻挡性能优异。     

锌-镍合金电镀中氢的共沉积

用电化学渗透测试方法研究了电镀锌－镍合金时渗氢量的变化规律，能够监控和评价镀层的氢脆性能，初步筛选出两种呆用于高强度钢抗氢脆电镀用槽液组成。在氯化物－硫酸盐槽液体系和含有添加剂B的氯化物糟液中，常温下可获得耐氢脆性能良好的Zn－Ni镀层。此外，缺口拉伸试验结果与电化学渗透测试结果相吻合。     

Hydrogen embrittlement property of a 1700-MPa-class ultrahigh-strength tempered martensitic steel

The hydrogen embrittlement property of a prototype 1700-MPa-class ultrahigh-strength steel (NIMS17) containing hydrogen traps was evaluated using a slow strain rate test (SSRT) after cathodic hydrogen precharging, cyclic corrosion test (CCT) and atmospheric exposure. The hydrogen content in a fractured specimen was measured after SSRT by thermal desorption spectroscopy (TDS). The relationship between fracture stress and hydrogen content for the hydrogen-precharged specimens showed that the fracture stress of NIMS17 steel was higher, at a given hydrogen content, than that of conventional AISI 4135 steels with tensile strengths of 1300 and 1500 MPa. This suggests better resistance of NIMS17 steel to hydrogen embrittlement. However, hydrogen uptake to NIMS17 steel under CCT and atmospheric exposure decreased the fracture stress. This is because of the stronger hydrogen uptake to the steel containing hydrogen traps than to the AISI 4135 steels. Although NIMS17 steel has a higher strength level than AISI 4135 steel with a tensile strength of 1500 MPa, the decrease in fracture stress is similar between these steels.     

Hydrogen embrittlement property of a 1700-MPa-class ultrahigh-strength tempered martensitic steel

Abstract

The hydrogen embrittlement property of a prototype 1700-MPa-class ultrahigh-strength steel (NIMS17) containing hydrogen traps was evaluated using a slow strain rate test (SSRT) after cathodic hydrogen precharging, cyclic corrosion test (CCT) and atmospheric exposure. The hydrogen content in a fractured specimen was measured after SSRT by thermal desorption spectroscopy (TDS). The relationship between fracture stress and hydrogen content for the hydrogen-precharged specimens showed that the fracture stress of NIMS17 steel was higher, at a given hydrogen content, than that of conventional AISI 4135 steels with tensile strengths of 1300 and 1500 MPa. This suggests better resistance of NIMS17 steel to hydrogen embrittlement. However, hydrogen uptake to NIMS17 steel under CCT and atmospheric exposure decreased the fracture stress. This is because of the stronger hydrogen uptake to the steel containing hydrogen traps than to the AISI 4135 steels. Although NIMS17 steel has a higher strength level than AISI 4135 steel with a tensile strength of 1500 MPa, the decrease in fracture stress is similar between these steels.     

Effects of hydrogen on the mechanical response of X80 pipeline steel subject to high strain rate tensile tests

Hydrogen‐induced degradation of X80 pipeline steel was investigated through a high strain rate tensile test (2 × 10^?4/s) with interposed unloading, reloading, aging at 30°C, or annealing at 200°C with or without hydrogen charging. The results indicated that plasticity degradation does not occur in the hydrogen‐precharged specimens; however, hydrogen embrittlement occurs in the reloading stage when the specimens are charged with hydrogen in the unloading stage after applying a prestrain. Interposed aging at 30°C or annealing at 200°C can also increase the degradation. It indicates that the hydrogen traps caused by the strain along with hydrogen charging are the major source of dislocations. The formation of a hydrogen atmosphere around mobile dislocations, which is related to the rates of hydrogen diffusion and dislocation movement, plays an important role in the degradation process. Both pinning and depinning of dislocations affect plasticity degradation.     

海水中极化电位对X70钢氢脆敏感性的影响

为探索X70钢最大阴极保护电位,采用电化学测试和慢应变速率实验（SSRT）并结合断口扫描电镜观察,研究了低温低溶解氧和常温海水中阴极极化电位对X70钢氢脆敏感性的影响.结果表明：相对常温海水,X70钢在低温低溶解氧海水中的析氢电位正移;随阴极极化电位的负移,X70钢的最大抗拉强度、屈服强度增加且氢脆敏感性增加;在低温低...     

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