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镍基高温合金氢脆行为研究进展
1
作者 姜海瑞 杜云玲 +2 位作者 孙士杰 刘砚飞 王新广 《燃气涡轮试验与研究》 2025年第1期1-15,共15页
氢脆是高强度合金中常见的损伤形式,其过程涉及氢的溶解、扩散、再分布及氢与空位、位错、晶界及其他相界面的相互作用等多种现象。针对合金的氢脆行为,研究了氢扩散现象以及氢表征方法;提出了多种氢脆机制,包括氢增强脱黏(HEDE)、氢增... 氢脆是高强度合金中常见的损伤形式,其过程涉及氢的溶解、扩散、再分布及氢与空位、位错、晶界及其他相界面的相互作用等多种现象。针对合金的氢脆行为,研究了氢扩散现象以及氢表征方法;提出了多种氢脆机制,包括氢增强脱黏(HEDE)、氢增强局部塑性(HELP)和氢增强应变诱导空位(HESIV)等。此外,为降低工程结构材料在服役过程中发生氢脆的风险,讨论了当前氢脆预防方法的优缺点和防止氢脆失效的方法,提出了表面处理和合金微观结构优化等氢脆防护措施。 展开更多
关键词 氢脆 镍基高温合金 氢表征方法 氢脆断裂机制 氢脆防护
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过时效温度对1500双相钢氢脆敏感性的影响
2
作者 万亮 蒋烨倩 +4 位作者 娄东阁 李伟 马凤仓 李伟 张柯 《有色金属材料与工程》 2025年第1期98-105,共8页
对经过850℃连续退火处理的C-Mn-Si系1500双相(double-phase,DP)钢进行了不同温度的过时效处理。利用电化学充氢和慢应变速率拉伸实验研究了过时效温度、充氢电流密度和充氢时间对1500DP钢的氢脆敏感性的影响。利用光学显微镜和扫描电... 对经过850℃连续退火处理的C-Mn-Si系1500双相(double-phase,DP)钢进行了不同温度的过时效处理。利用电化学充氢和慢应变速率拉伸实验研究了过时效温度、充氢电流密度和充氢时间对1500DP钢的氢脆敏感性的影响。利用光学显微镜和扫描电子显微镜对1500DP钢的微观组织和充氢断口形貌进行了表征。实验结果表明:在过时效温度从240℃升高到300℃时,1500DP钢的抗拉强度和屈服强度均减小,伸长率先减小后增大;随着过时效温度的升高,氢脆敏感性减弱,其中过时效温度为300℃时减弱的幅度最为显著。随着充氢电流密度的增大和充氢时.间的延长,1500DP钢中氢的质量分数显著增加,氢脆敏感性也增强。 展开更多
关键词 1500双相钢 过时效温度 氢陷阱 氢脆敏感性
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气相杂质对临氢环境中L245管线钢氢脆敏感性的影响研究 被引量：1
3
作者 魏仁超 杨志文 +4 位作者 陈迎锋 王德强 王健 王修云 张雷 《力学与实践》 2025年第1期118-130,共13页
为研究天然气掺氢输送环境中气相杂质对管线钢的氢脆敏感性影响,本文通过缺口圆棒试样慢拉伸测试对比研究了正火态无缝钢管L245在空气和4 MPa氢气环境中的材料力学性能,对比研究4 MPa氢气环境中含H_(2)O,O_(2),CO_(2)等气相杂质时L245... 为研究天然气掺氢输送环境中气相杂质对管线钢的氢脆敏感性影响,本文通过缺口圆棒试样慢拉伸测试对比研究了正火态无缝钢管L245在空气和4 MPa氢气环境中的材料力学性能,对比研究4 MPa氢气环境中含H_(2)O,O_(2),CO_(2)等气相杂质时L245管线钢氢脆敏感性的变化,结合扫描电子显微镜对断口形貌进行了系统分析。结果表明:(1)相较于空气环境,4 MPa H_(2)环境下L245管线钢塑性有所降低,缺口试样的断裂方式为缺口边缘准解理断裂和中心部位韧断相结合,具有一定的氢脆敏感性;(2)H_(2)O的影响与其浓度有关,1‰及以下H_(2)O的加入对L245管线钢的氢脆敏感性影响较小,但H_(2)O浓度增大到10‰,L245氢脆敏感性明显增大;(3)4 MPa H_(2)+1‰H_(2)O环境下,1‰O_(2)的添加使得L245钢的氢脆敏感性程度明显降低;而1‰CO_(2)的添加使得L245钢的氢脆敏感性大幅增大。 展开更多
关键词 管线钢 氢脆敏感性 气相杂质 氢气环境
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高强韧抗氢脆高熵合金研究进展
4
作者 付正鸿 李熙 李志明 《中国材料进展》 北大核心 2025年第1期101-110,123,124,共12页
材料的氢脆敏感性通常随其机械强度的提高而升高,使得高强韧抗氢脆材料的开发面临挑战。高熵合金晶内显著的局部化学环境波动和晶格畸变有助于使其具有良好的氢相容性,在实现高强韧和抗氢脆等特征方面展现出发展潜力。对近年来高强韧抗... 材料的氢脆敏感性通常随其机械强度的提高而升高,使得高强韧抗氢脆材料的开发面临挑战。高熵合金晶内显著的局部化学环境波动和晶格畸变有助于使其具有良好的氢相容性,在实现高强韧和抗氢脆等特征方面展现出发展潜力。对近年来高强韧抗氢脆高熵合金的研究现状进行了综述:首先总结了通过添加C,N和B等非金属间隙元素进行微合金化调控、析出相调控、主元比例调控和制备工艺优化等方式制备的高强韧高熵合金的抗氢脆性能;然后基于合金中氢的吸附及扩散行为、氢诱导的变形组织演化等研究,总结了合金的抗氢脆机理;最后展望了高强韧、抗氢脆高熵合金的未来发展趋势。 展开更多
关键词 氢脆 高熵合金 高强度 组织调控 氢扩散 变形机制
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高压纯氢环境对X80管线钢焊接接头氢脆敏感性的影响
5
作者 王鹏涛 崔崇 +3 位作者 孙晨 鲁仰辉 刘伟 杨志文 《石油与天然气化工》 北大核心 2025年第1期118-124,共7页
目的研究高压纯氢环境对X80管线钢焊接接头氢脆敏感性的影响,为天然气管道掺氢焊接工艺提供参考。方法采用冲击试验和慢应变速率拉伸试验,结合SEM断口分析及塑性指标计算,研究了6.3 MPa高压纯氢环境中X80管线钢焊接接头氢脆敏感性。结果... 目的研究高压纯氢环境对X80管线钢焊接接头氢脆敏感性的影响,为天然气管道掺氢焊接工艺提供参考。方法采用冲击试验和慢应变速率拉伸试验,结合SEM断口分析及塑性指标计算,研究了6.3 MPa高压纯氢环境中X80管线钢焊接接头氢脆敏感性。结果(1)6.3 MPa纯氢环境下X80管线钢热影响区和焊缝的强度和塑性指标均有所下降,表现出一定的氢脆敏感性;(2)试样断口边缘出现脆性断裂的解理形貌,韧性断裂向脆性断裂转变;(3)塑性指标比值及延伸率下降率计算结果表明,相比于热影响区,6.3 MPa纯氢环境下焊缝的氢脆敏感性更高。结论在6.3 MPa高压纯氢环境中,X80管线钢焊接接头抗氢脆敏感性显著下降,断面收缩率、延伸率和抗拉强度均低于常压空气环境。 展开更多
关键词 高压纯氢环境 X80管线钢 焊接接头 氢脆 冲击试验 拉伸试验
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关于输氢管线的氢脆行为研究
6
作者 苏睿鑫 《冶金与材料》 2025年第3期25-27,共3页
随着中国能源需求总量的不断攀升,化石能源难以为继,氢能源作为一种绿色能源,因其零排放和高热值等显著优势,其应用范围正日益扩大,受到越来越多的关注。文章概述了氢环境下管线钢氢脆失效过程及氢脆发生机理,依据含氢环境中管线钢氢相... 随着中国能源需求总量的不断攀升,化石能源难以为继,氢能源作为一种绿色能源,因其零排放和高热值等显著优势,其应用范围正日益扩大,受到越来越多的关注。文章概述了氢环境下管线钢氢脆失效过程及氢脆发生机理,依据含氢环境中管线钢氢相容性评价的力学性能关键指标,重点讨论了管线钢在含氢介质中吸收氢后,其延展性和承载能力等的变化规律,以及氢对管线钢组织结构的影响。通过对不同氢环境下管线钢力学性能的研究,为优化管线钢的设计、开发具有更高性能抗氢脆材料及抑制氢脆提供技术支持。 展开更多
关键词 氢脆 管线钢 充氢环境 力学性能
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掺氢环境中在役X60管线钢氢脆和疲劳性能研究
7
作者 费凡 魏仁超 +2 位作者 杨志文 冯敏 王修云 《材料保护》 2025年第3期147-154,共8页
随着在役天然气管道掺氢输送在氢能利用发展需求中的日趋迫切,在役管道材料将面临在氢气环境中运行的安全风险。为研究在役天然气管道在掺氢输送条件下的氢脆性能,以某在役天然气管道X60管线钢为研究对象,开展了管线钢在氢气环境中的慢... 随着在役天然气管道掺氢输送在氢能利用发展需求中的日趋迫切,在役管道材料将面临在氢气环境中运行的安全风险。为研究在役天然气管道在掺氢输送条件下的氢脆性能,以某在役天然气管道X60管线钢为研究对象,开展了管线钢在氢气环境中的慢应变速率拉伸测试及疲劳裂纹扩展测试,分析了氢对管材拉伸性能及疲劳性能的影响。结果表明:在总压6.4 MPa、掺氢比为5%的条件下,在役弯管X60钢的氢脆敏感性均较低,断口基本呈韧性断裂特征,5%的掺氢比不影响其断裂特征;而在同样的掺氢环境中,X60管线钢的疲劳裂纹扩展速率则受氢环境和裂纹尖端应力强度因子范围的影响,当应力强度因子范围高于某个特定值时,X60管线钢的疲劳裂纹扩展速率急剧增大,疲劳裂纹扩展模式由裂纹尖端塑性变形机制主导的韧性断裂转变为氢和循环载荷协同作用下脆性与韧性的混合断裂。X60弯管母材的氢脆敏感性和疲劳性能都将作为在役天然气管道掺氢输送的关键评价指标。 展开更多
关键词 X60管线钢 掺氢 慢应变速率拉伸测试 氢脆敏感性 疲劳裂纹扩展
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高强钢零件镀锌镍合金的氢脆敏感性研究进展
8
作者 向可友 蓝玉良 +2 位作者 高荣龙 刘慧丛 朱立群 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2024年第8期51-59,共9页
为了防止钢铁材料表面在大气环境中发生氧化锈蚀,通常在钢铁零件表面镀锌或镀锌镍合金等防护层。但电镀过程可能会引起高强度材料的氢致开裂或氢脆延迟破坏,因此,探讨高强度材料电镀过程的氢脆敏感性至关重要。本文分析了电镀过程引起... 为了防止钢铁材料表面在大气环境中发生氧化锈蚀,通常在钢铁零件表面镀锌或镀锌镍合金等防护层。但电镀过程可能会引起高强度材料的氢致开裂或氢脆延迟破坏,因此,探讨高强度材料电镀过程的氢脆敏感性至关重要。本文分析了电镀过程引起高强钢零件氢脆故障的案例和学者们的实验研究结果,探讨了电镀过程中氢的渗入过程,归纳了氢原子在零件内部的存在状态,对比了不同电镀溶液沉积过程中的氢脆敏感性,分析了镀层微观形貌对于氢原子逃逸和氢脆敏感性的影响,总结了热处理烘烤除氢工艺、材料氢脆敏感性评价方法等的研究现状。相关内容可为降低高强钢材料电镀氢脆敏感性的风险打下技术基础,更好的指导电镀高强度钢零件的应用。 展开更多
关键词 高强度钢 电镀Zn及Zn-Ni 氢脆敏感性 氢脆机理
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输氢管线钢氢脆敏感性影响因素综述 被引量：2
9
作者 汪兵 李拔 +1 位作者 贾书君 刘清友 《焊管》 2024年第10期49-56,共8页
随着新能源产业的发展,采用大直径、高强度钢管输送氢气是未来氢能发展的必然趋势。分析了输氢管线钢在氢相容性试验中不同试验参数、输氢介质压力及组分、管线钢组织及强度、夹杂物和残余应力等对管线钢在高压氢气环境下的氢脆敏感性,... 随着新能源产业的发展,采用大直径、高强度钢管输送氢气是未来氢能发展的必然趋势。分析了输氢管线钢在氢相容性试验中不同试验参数、输氢介质压力及组分、管线钢组织及强度、夹杂物和残余应力等对管线钢在高压氢气环境下的氢脆敏感性,讨论了降低输氢管线钢的氢脆敏感性的方法,提出了需要进一步重点研发的方向。 展开更多
关键词 输氢管线钢 氢脆敏感性 氢环境相容性 氢气压力 充氢
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原位充氢-拉伸载荷作用下304不锈钢氢脆行为及显微组织表征 被引量：1
10
作者 郑留伟 张慧云 +1 位作者 汪英芝 聂豫晋 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第2期28-32,共5页
搭建了原位电化学充氢—慢应变速率拉伸载荷平台,模拟真实临氢环境—载荷环境,研究了原位充氢对304奥氏体不锈钢氢脆敏感性的影响。结果表明:相比传统预充氢拉伸实验,304奥氏体不锈钢经原位电化学充氢拉伸后呈现较低的强度和更高的氢脆... 搭建了原位电化学充氢—慢应变速率拉伸载荷平台,模拟真实临氢环境—载荷环境,研究了原位充氢对304奥氏体不锈钢氢脆敏感性的影响。结果表明:相比传统预充氢拉伸实验,304奥氏体不锈钢经原位电化学充氢拉伸后呈现较低的强度和更高的氢脆敏感性,未发生明显马氏体相变;试样在变形早期即发生严重氢致断裂,对实际临氢环境服役条件下不锈钢氢脆行为研究和应用具有参考价值。 展开更多
关键词 304不锈钢 氢脆 原位 充氢 显微组织
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激光制造抗氢脆技术的研究进展及发展趋势
11
作者 盛杰 Agyenim-Boateng Emmanuel +4 位作者 赵朝俊 宫国庆 孟宪凯 周建忠 黄舒 《电加工与模具》 北大核心 2024年第5期1-15,20,共16页
氢的密度和体积相对较小,易透过金属表面进入原子晶格。聚集在材料缺陷处的氢原子可再次结合成氢分子,而氢分子的聚集可产生巨大氢压,进而形成氢致裂纹,出现氢脆现象,阻碍各类金属材料在氢能储运中的广泛应用,危害服役件安全。抗氢脆是... 氢的密度和体积相对较小,易透过金属表面进入原子晶格。聚集在材料缺陷处的氢原子可再次结合成氢分子,而氢分子的聚集可产生巨大氢压,进而形成氢致裂纹,出现氢脆现象,阻碍各类金属材料在氢能储运中的广泛应用,危害服役件安全。抗氢脆是材料工程领域的重大课题之一,激光制造技术在抗氢脆方面已展现出一定应用潜力。对多种激光制造技术如激光喷丸强化、激光表面硬化、激光熔覆、激光表面熔化、选择性激光熔化、激光焊接、激光表面退火等在抗氢脆制造中的应用情况进行了综述,重点分析这些技术在富氢环境中如何影响材料的微观结构和机械性能,讨论其在应用中的挑战和瓶颈,并展望其在提高金属材料抗氢脆能力方面的发展趋势。 展开更多
关键词 激光制造技术 表面处理 氢脆 氢致开裂
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含氢环境中X80管线钢焊接接头氢脆敏感性研究 被引量：2
12
作者 李天雷 李科 +6 位作者 施岱艳 冯敏 杨志文 陈迎锋 王修云 林元华 于子峰 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第4期80-89,共10页
为了探究管线钢焊接接头在氢气环境下断裂力学性能的变化,采用缺口拉伸原位充氢方法对X80钢母材、焊缝和热影响区进行12 MPa总压,0.36 MPa氢分压下的氢脆敏感性研究,采用高压慢应变速率拉伸试验机进行缺口拉伸测试,采用高压断裂韧性试... 为了探究管线钢焊接接头在氢气环境下断裂力学性能的变化,采用缺口拉伸原位充氢方法对X80钢母材、焊缝和热影响区进行12 MPa总压,0.36 MPa氢分压下的氢脆敏感性研究,采用高压慢应变速率拉伸试验机进行缺口拉伸测试,采用高压断裂韧性试验机和高压腐蚀疲劳试验机对X80钢分别进行断裂韧性试验和疲劳裂纹扩展速率试验。结合断裂韧性试验和疲劳裂纹扩展速率试验对X80钢的裂纹扩展行为进行研究。结果表明:在相同条件下,相比母材和热影响区,焊缝位置的断面收缩率明显下降,表现出较高的氢脆敏感性;与常温常压空气中的原始数据相比,在0.36 MPa氢分压环境中焊缝位置的裂纹尖端张开位移(CTOD)值变化较小,断裂表面未出现二次裂纹;与在空气环境中相比,X80钢焊缝在0.36 MPa氢分压环境中的疲劳裂纹扩展速率增加了1个数量级,说明氢气能够增大材料的疲劳裂纹扩展速率,但根据实际管道压力波动情况,在0.36 MPa氢分压条件下X80钢的氢脆敏感性较小。 展开更多
关键词 X80钢 氢气 焊接接头 氢脆 焊缝
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加热温度对热成形中锰钢氢脆敏感性的影响 被引量：1
13
作者 赵晓丽 张永健 +1 位作者 王存宇 惠卫军 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期853-862,共10页
对0.1C–5Mn中锰钢在不同温度(850、950和1000℃)加热后进行热成形处理,利用电化学预充氢、慢应变速率拉伸及氢渗透实验等研究了加热温度对其氢脆敏感性的影响.结果表明,试验钢在不同温度加热后进行热成形处理,其组织全部为马氏体,同时... 对0.1C–5Mn中锰钢在不同温度(850、950和1000℃)加热后进行热成形处理,利用电化学预充氢、慢应变速率拉伸及氢渗透实验等研究了加热温度对其氢脆敏感性的影响.结果表明,试验钢在不同温度加热后进行热成形处理,其组织全部为马氏体,同时因自回火而生成一定量的ε-碳化物,且随着加热温度的升高,原奥氏体晶粒尺寸增加,而试验钢的强度和塑性逐渐降低.当加热温度为850℃时获得了较好的强度与塑性配合,强塑积为22 GPa·%.随着加热温度升高,充氢样中的可扩散氢含量明显降低而非可扩散氢含量有所增加,而以相对缺口抗拉强度损失表征的氢脆敏感性指数及有效氢扩散系数呈现先升高后显著降低的变化趋势,当加热温度为1000℃时,氢脆敏感性最低.进一步断口分析表明,试验钢充氢断口起裂区均为沿着原奥氏晶界的沿晶断裂.试验钢的这种氢脆断裂行为主要与热成形中锰钢的强度水平及自回火析出的ε-碳化物有关.与常用的传统热成形钢22MnB5相比,试验钢的氢脆敏感性较高,这主要与其M_(s)点(马氏体转变开始温度)较低而使得自回火程度较低等有关. 展开更多
关键词 中锰钢 氢脆敏感性 热成形 微观组织 ε-碳化物
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X60、X70管线钢及其焊接接头氢脆敏感性的对比研究 被引量：5
14
作者 王万里 陈烨 +2 位作者 占先强 刘俊建 汤文明 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期117-124,共8页
目的开展电解渗氢管线钢及其焊接接头显微组织和力学性能研究,为掺氢天然气管线服役安全可靠性评估提供支持。方法X60、X70管线钢及其焊接接头试样在100mA/cm^(2)下进行24h电解渗氢后,开展有、无渗氢情况下相关试样的显微组织结构、氢... 目的开展电解渗氢管线钢及其焊接接头显微组织和力学性能研究,为掺氢天然气管线服役安全可靠性评估提供支持。方法X60、X70管线钢及其焊接接头试样在100mA/cm^(2)下进行24h电解渗氢后,开展有、无渗氢情况下相关试样的显微组织结构、氢热脱附、拉伸力学性能与断口形貌测试分析,揭示渗氢对X60、X702种管线钢及其焊接接头氢脆敏感性的影响规律。结果X60及X70管线钢以细小多边形铁素体为主,其焊缝和热影响区以粗大的粒状或板条贝氏体为主。相对于X70管线钢,其焊接接头具有更高的氢渗透性和稳定性。渗氢导致X60、X70管线钢及其焊接接头试样的强度与塑性降低,渗氢X70焊接接头力学性能衰减最为明显,拉伸断口呈准解理断裂特征。结论X70管线钢的氢脆敏感性高于X60管线钢,管线钢焊接接头的氢脆敏感性高于母材。 展开更多
关键词 管线钢 焊接接头 电解渗氢 热脱附 氢脆敏感性
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V+Ti微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢的氢脆敏感性 被引量：1
15
作者 周蕾 王莹 +2 位作者 张永健 赵晓丽 惠卫军 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期106-112,共7页
利用电化学预充氢、慢应变速率拉伸和氢热分析试验,结合SEM、TEM及EBSD微观组织分析,对比研究了一种V+Ti微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢在锻态和500℃回火态的氢逸出行为及氢脆敏感性。结果表明,具有粒状贝氏体组织的锻态试样经500℃... 利用电化学预充氢、慢应变速率拉伸和氢热分析试验,结合SEM、TEM及EBSD微观组织分析,对比研究了一种V+Ti微合金化Mn-Cr系贝氏体型非调质钢在锻态和500℃回火态的氢逸出行为及氢脆敏感性。结果表明,具有粒状贝氏体组织的锻态试样经500℃处理后块状M/A组元分解,并析出纳米级细小的(V,Ti)(C,N)和渗碳体,这使得回火态试样的抗拉强度降低而屈服强度显著提高。锻态和回火态试样预充氢吸附的氢主要为可扩散性氢,回火态试样中吸附的氢含量略低于锻态试样。以相对缺口抗拉强度降低表征的氢脆敏感性指数由锻态试样的31.8%降低为回火态试样的12.8%,500℃回火处理引起的微观组织变化是回火态试样具有优异抗氢脆性能的主要原因。 展开更多
关键词 贝氏体型非调质钢 粒状贝氏体 氢脆 回火 微观组织
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输氢管道的氢脆机理研究进展
16
作者 潜坤 裴科飞 +5 位作者 凌沛文 屈莎莎 王宏君 陈玉宝 夏莉 杨树斌 《山东化工》 2024年第24期55-58,64,共5页
管道输氢是一种拥有巨大前景的长距离输氢方式。综述了管道输氢面临的主要挑战—氢脆问题,介绍了三种典型的氢脆机制,分别为氢增强减聚力、氢增强局部塑性和氢增强应变诱导空位,阐述了影响氢脆的主要因素,包括材料强度、微观组织、夹杂... 管道输氢是一种拥有巨大前景的长距离输氢方式。综述了管道输氢面临的主要挑战—氢脆问题,介绍了三种典型的氢脆机制,分别为氢增强减聚力、氢增强局部塑性和氢增强应变诱导空位,阐述了影响氢脆的主要因素,包括材料强度、微观组织、夹杂物、氢气压力、应变速率等。针对输氢管道的氢脆现象,通过总结不同管线钢的氢环境下力学性能研究,进一步明确了管线钢种类、强度、微观组织以及服役状态等因素对材料氢脆敏感性的影响。 展开更多
关键词 管道输氢 管线钢 氢脆 力学性能 氢脆敏感性
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回火温度对Nb、V合金化低合金高强度钢氢脆敏感性的影响 被引量：1
17
作者 李晓亮 程晓英 +2 位作者 王兆丰 任毓文 曾繁宇 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期7-14,共8页
为了提高钢强度的同时降低氢脆敏感性,研制了一种同时添加0.11wt%Nb和0.55wt%V元素的低合金高强度钢。运用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)等表征手段,并通过双电解池氢渗透技术和慢应变速率拉伸试验,研究了3种不同回... 为了提高钢强度的同时降低氢脆敏感性,研制了一种同时添加0.11wt%Nb和0.55wt%V元素的低合金高强度钢。运用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)等表征手段,并通过双电解池氢渗透技术和慢应变速率拉伸试验,研究了3种不同回火温度(560、600、640℃)对试验钢显微组织、氢扩散行为和氢脆敏感性的影响。结果表明,随着回火温度的升高,铁素体晶粒尺寸增大,位错密度降低,弥散析出的碳化物粗化,因此抗拉强度降低而伸长率增加;另一方面,可逆氢陷阱密度降低,扩散激活能降低,氢扩散系数增大,因此氢脆敏感性降低。 展开更多
关键词 低合金高强度钢 回火温度 位错密度 氢扩散 氢脆
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Ti-2.5Al-2Zr-1Fe在慢应变速率下的氢脆行为与机理研究
18
作者 赵有鹏 刘晓勇 +10 位作者 刘辉 房坤 王佳 罗先甫 徐宁 孙绪鲁 刘煜 高宇昊 吴泽鹏 李雪峰 张欣耀 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期209-222,共14页
通过慢拉伸、恒位移等加载方法,评估了含氢Ti-2.5Al-2Zr-1Fe合金的力学性能衰减行为及氢脆敏感性的变化.利用扫描电子显微镜对断口微观形貌特征进行了分析,并采用二次离子质谱仪对氢的宏观分布进行了表征,揭示了断口脆性区域与氢宏观分... 通过慢拉伸、恒位移等加载方法,评估了含氢Ti-2.5Al-2Zr-1Fe合金的力学性能衰减行为及氢脆敏感性的变化.利用扫描电子显微镜对断口微观形貌特征进行了分析,并采用二次离子质谱仪对氢的宏观分布进行了表征,揭示了断口脆性区域与氢宏观分布之间的内在联系.此外,结合位错载氢运动模型及扩散方程,探讨了氢的扩散机制以及慢应变速率对氢扩散过程产生的影响.为了进一步探索氢化物的存在性,利用透射电子显微镜对表面高氢浓度层和裂纹尖端及其附近物相进行了表征分析,最终未发现氢化物相的析出,综合上述实验数据和微观物相结构分析,对Ti-2.5Al-2Zr-1Fe合金的氢脆机制进行了探讨,认为该合金的氢脆机制由HEDE机制主导. 展开更多
关键词 钛合金 氢脆 慢应变速率 氢化物
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高强韧耐蚀抗氢脆弹簧钢研究进展
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作者 梁云昊 宋凯强 +7 位作者 王艳林 杨九州 石荣建 张灵通 赵飞 郑志浩 张博炜 王自东 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第24期1-18,共18页
在“双碳”目标愿景下,长服役寿命是高端装备用高强韧弹簧钢的主要发展方向。然而,高强弹簧钢的腐蚀、氢脆是制约其在复杂服役环境中应用的瓶颈。研究发现,合金元素能从多方面改善弹簧钢的耐蚀性能,对弹簧钢中多元微量元素进行优化设计... 在“双碳”目标愿景下,长服役寿命是高端装备用高强韧弹簧钢的主要发展方向。然而,高强弹簧钢的腐蚀、氢脆是制约其在复杂服役环境中应用的瓶颈。研究发现,合金元素能从多方面改善弹簧钢的耐蚀性能,对弹簧钢中多元微量元素进行优化设计,从而构筑纳米相对提升其抗氢脆性产生良好效果。本文概括了常用合金元素在提升弹簧钢耐蚀性能方面的有益作用及其机制,重点介绍了合金元素如何通过改善表面锈层结构以及改变显微组织影响弹簧钢的耐蚀性能。基于近几十年来锈层防护方面的研究成果,探讨了Cr、Ni等合金元素促进致密α-FeOOH和电负性锈层形成的机制。总结了微观组织特征对材料电化学腐蚀行为的影响,介绍了该领域的最新研究成果和目前存在的不足。此外,基于高强弹簧钢存在的氢脆问题,围绕深氢陷阱的捕获机制,阐述了过去研究取得的进展及其存在的一些争议,概括了高强弹簧钢抗氢脆性能方面的研究。为设计与制备具有良好耐蚀、抗氢脆性能的高强韧、长服役寿命弹簧钢提供理论基础。 展开更多
关键词 弹簧钢 纳米相 深氢陷阱 耐腐蚀 抗氢脆
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硅酸锌车间底漆对船体钢在海水中氢脆行为的影响研究
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作者 安佰孝 马晓 +4 位作者 吕雪松 何其健 郝福耀 鲁统军 侯健 《装备环境工程》 CAS 2024年第6期102-110,共9页
目的 研究硅酸锌车间底漆对船体钢在海水中氢脆行为的影响,为船舶建造涂装工艺提供数据支撑。方法 采用电化学测试、慢应变速率试验(SSRT)、断口微观形貌观察,考察带有硅酸锌车间底漆的船体钢在海水中的氢脆行为。结果 自腐蚀状态下,船... 目的 研究硅酸锌车间底漆对船体钢在海水中氢脆行为的影响,为船舶建造涂装工艺提供数据支撑。方法 采用电化学测试、慢应变速率试验(SSRT)、断口微观形貌观察,考察带有硅酸锌车间底漆的船体钢在海水中的氢脆行为。结果 自腐蚀状态下,船体钢及其涂层试样的SSRT断口均以韧性断裂为主,氢脆系数均小于10%,没有明显的氢脆敏感性。–0.94 V阴极保护状态下,船体钢及其涂层试样的SSRT宏观断口均出现了不同程度的撕裂痕,微观断口出现小解理面特征。以硅酸锌涂层做底漆的试样,撕裂痕以及解理面特征最显著,氢脆系数增大最为明显。当船体钢/硅酸锌/环氧耐磨涂层表面出现破损时,氢脆敏感性系数进一步增大。结论 阴极保护状态下,硅酸锌底漆会增加船体钢在海水中的氢脆敏感性。 展开更多
关键词 船体钢 硅酸锌涂层 车间底漆 慢应变速率试验 阴极保护 氢脆
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