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发表于 2009-9-14 16:35:04
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来自: 中国上海
氫脆(HE) ? t* w, ^6 X, x* G3 A' x7 }
--> 又稱氫致開裂或氫損傷,) ~3 [; q& Q |7 h) @
是一種由於金屬材料中氫引起的材料塑性下降、開裂或損傷的現象。( ?* e* L0 ]# G X9 A; G. b) ^
所謂「損傷」,是指材料的力學性能下降。
3 ?! r# |% T7 z( t" T) q 在氫脆情況下會發生「滯後破壞」,因為這種破壞需要經歷一定時間才發生。$ R0 F0 e& C. K$ q$ a. F- b
氫的來源有「內含」的及「外來」的兩種:
0 n; u( t, a: t 前者指材料在冶煉及隨後的機械製造(如焊接、酸洗、電鍍等)過程中所吸收的氫;; Z5 t R/ B* E! ~4 N
而後者是指材料在致氫環境的使用過程中所吸收的氫。致氫環境既包括含有氫的氣體,7 S1 I6 I5 A& `) r' I
如H2、H2S;也包括金屬在水溶液中腐蝕時陰極過程所放出的氫。 A" V. g5 T7 h# O1 a
5 x% W9 Y* Z; \0 ?4 r! z+ V氫致開裂機理?
. }) |& l. R; V$ K' D--> 或稱氫脆機理,是應力腐蝕斷裂的第二種機理。
" P6 ]: E0 }6 {& L( g 這種機理承認 SCC必須首先有腐蝕,但是,純粹的電化學溶解,
0 K9 j8 H. }! t' A' d) d) d 在很多情況下,既不易說明SCC速度,也難於解釋SCC的脆性斷口形貌。
5 O- W, b% b5 |; Z! O- v7 n" C 氫脆機理認為,蝕坑或裂紋內形成閉塞電池,局部平衡使裂紋根部或蝕坑底部具備低的pH值,7 t) S1 p. E$ x7 l( a: d
這是滿足陰極反應放氫的必要條件。這種氫進入金屬所引起的氫脆,是SCC的主要原因。
C! N8 V6 G# _' N/ ` 這種機理取決於氫能否進入金屬以及金屬是否有高度的氫脆敏感性。
' u3 w3 [, b% F) k. ~, ~, s* q 高強度鋼在水溶液中的 SCC以及鈦合金在海水中的SCC是氫脆引起的。 ! u8 ^, ]# b& p* X" I: t* A; d
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氫致開裂機理又可從三方面考慮:
- D! ^# x2 Z C- m1 n①推動力理論。化學反應所形成的氣體(CH4)、H2O與沉澱反應所析出的氫氣團和H2氣的內在應力以及氫致馬氏體相變應力,都可與外加的或殘餘應力疊加,引起開裂。4 J+ N: m. s8 B2 u
% @& A1 ?3 v$ u) L3 N' O: s2 @②阻力理論。氫引起的相變產物如馬氏體或氫化物,固溶氫引起的金屬結合能及表面能下降,都可降低氫致開裂阻力,促進開裂。1 p! s3 V w6 Z. U9 t; L- s
( _, @# z* c' k③過程理論。氫在裂紋尖端區多方嚮應力梯度下的擴散和富集,表面膜對氫滲入和滲出的影響,氫在金屬內部缺陷的陷入和躍出,氫對裂紋尖端塑性區的影響等,都是氫致開裂或氫脆的過程理論。" P3 W. ?& v7 f, h( H* q
\+ k' W% Q3 Q9 @6 x/ }上述的三種機理不是相互矛盾對立的,而是相輔相成的。對於具體的體系,應從氫所造成的變化去確定起決定作用的機理。 7 a% C7 O( G. O4 [" Y" h
, S7 A. C9 ^+ O% j7 M) w {8 C) V有效检验?
" L: e- M0 v% B; N3 }& n. \-->預先充氫,或在致氫環境(氣相或液相)中作應力腐蝕試驗。
) @8 t- g4 [% ~2 q. p0 t2 c$ Y: S% R0 o
也可參照如下标准$ E4 S c& w$ h& s2 P# `
【标准编号】 GB/T 3098.17-2000
4 X5 [- K5 q5 G! V. I2 a& a1 R* Q【中文标题】 紧固件机械性能 检查氢脆用预载荷试验 平行支承面法
# j* l3 v5 U0 M【英文标题】 Mechanical properties of fasteners-Preloading test for the detection of hydrogen embrittlement-Parallel bearing surface method
0 g9 M: X( G3 c- ^【颁布部门】 国家质量技术监督局
6 |- _4 P6 ]6 T% ^" }. U【颁布日期】 2000-09-26 ) i- u b3 N5 L: X+ O; U/ M
【实施日期】 2001-02-01 |
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