氢脆敏感性论文-赵晓丽,张永健,惠卫军,王存宇,董瀚

氢脆敏感性论文-赵晓丽,张永健,惠卫军,王存宇,董瀚

导读:本文包含了氢脆敏感性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:中锰钢,氢脆敏感性,两相区退火,逆转变奥氏体

氢脆敏感性论文文献综述

赵晓丽,张永健,惠卫军,王存宇,董瀚[1](2019)在《不同轧制及退火处理0.1C-5Mn中锰钢的氢脆敏感性》一文中研究指出尽管中锰钢的强塑性等力学性能得到了较大幅度提升,但要大规模地应用于汽车部件制造,仍需解决材料在制造和服役过程中面临的氢脆等系列难题,在此背景下,利用电化学充氢、氢热分析仪、慢应变速率拉伸试验机及扫描电镜等研究了两种不同状态(热轧和温轧)0.1C-5Mn中锰钢在650℃保温30min(两相区退火处理)后的氢脆敏感性。结果表明,热轧和温轧退火样的微观组织分别为板条状及等轴+板条状的铁素体与奥氏体的复相组织。尽管温轧退火样的强度比热轧退火样提高了约150 MPa,伸长率降低了约5%,但两者的强塑积均可达到约33GPa·%。两种试验材料充氢时吸附的氢绝大部分为对应低温逸出峰的可扩散性氢,温轧退火试验材料的氢脆敏感性低于热轧退火钢。充氢热轧退火样断口起裂处的断裂机制为穿晶断裂+沿原奥氏体晶界的脆性沿晶断裂;温轧退火样的起裂处则为空心韧窝+包括奥氏体(变形后转变为马氏体)晶粒的实心韧窝,后者实际上为沿着奥氏体和铁素体界面起裂的一种脆性沿晶断裂。造成两种试验材料氢脆敏感性不同的原因主要是其微观组织及其所引起的氢致断裂方式的差异。(本文来源于《钢铁》期刊2019年11期)

赵晓丽,张永健,惠卫军,王存宇,董瀚[2](2019)在《不同处理状态下0.1C-5Mn中锰钢的氢脆敏感性》一文中研究指出对热轧0.1C-5Mn中锰钢进行了3种不同的处理制度:在两相区分别进行5 min(TG7样)和30 min退火(TG8样),随后将一部分TG8样再500℃回火60 min(TG8-500样),其余TG8样则拉伸预变形5%(TG8-5%样),然后利用电化学充氢和慢应变速率拉伸实验研究了3种试样的氢脆敏感性。结果表明,3种试样的奥氏体体积分数均约为12%,然而其氢含量和氢脆敏感性却不同,其中TG8-500样几乎不呈现氢脆敏感性,而TG7和TG8-5%样的氢脆敏感性指数分别为56%和67%。扫描电镜断口分析表明,充氢的TG7和TG8-5%样的拉伸断口呈现穿晶+沿晶的混合断裂机制,而充氢的TG8-500样则呈现韧窝韧性断裂,且存在较多的二次裂纹。3种实验钢氢脆敏感性的这种差异主要与其微观组织特征特别是原奥氏体晶界的逆转变奥氏体有关。(本文来源于《钢铁研究学报》期刊2019年09期)

任建平,宋仁国[3](2019)在《双级时效对7050铝合金力学性能及氢脆敏感性的影响》一文中研究指出以7050铝合金为研究对象,采用双级时效工艺,利用拉伸实验、硬度测试、断面形貌观测研究了7050铝合金的力学性能;采用阴极渗氢法、定氢仪、EDS、SEM等手段研究了双级双峰时效对7050铝合金抗应力腐蚀性能的影响。结果表明:双峰现象存在于7050铝合金双级时效过程中,而延伸率随着时效进行基本呈下降趋势,在峰值位置时有所波动,分别提高3%和5%;随着充氢时间的延长,氢含量呈上升趋势,从相同的充氢时间来看,处在第二时效峰值时氢含量最低,宏观上表现为强韧性好。第二峰强度和硬度的提高是由于增加了一定数量的η'相,塑韧性的增加主要是η'相粒子均匀弥散分布在基体中,导致变形均匀。(本文来源于《中国腐蚀与防护学报》期刊2019年04期)

李平,耿烟茗,胡茹萌,郭为民,彭文山[4](2019)在《pH值对海水中TMCP X80钢氢脆敏感性影响》一文中研究指出采用氢渗透实验法、动电位极化法研究TMCP X80管线钢在不同pH值海水中的氢渗透行为,结合扫描电镜(SEM)观察研究显微组织及氢渗透行为对氢脆敏感性的影响。结果表明,随着海水pH值的减小,析氢电位发生正移。天然海水和酸性海水中氢扩散系数随着极化电位负移而增加;极化电流密度越大,氢扩散系数和氢浓度越大。在负于析氢电位时,显微形貌显示出明显的蚀坑和氢鼓泡,酸性海水中更严重。随着海水pH值的减小及外加阴极极化电位负移,氢扩散到材料内部的量更大;充氢电流密度增加也促进氢的扩散,X80钢氢脆敏感性增加。(本文来源于《腐蚀科学与防护技术》期刊2019年04期)

岳波,鲁群岷[5](2019)在《阴极保护下X70钢的氢脆敏感性》一文中研究指出通过极化曲线测试和慢应变速率试验确定了X70钢在3%(质量分数)NaCl溶液中的析氢电位和氢脆区间,并通过电化学阻抗谱阐述了阴极极化程度与氢脆之间的关系。结果表明:X70钢在3%NaCl溶液中只发生析氢反应的电位为-1.0V,随着阴极极化程度的增大,其氢脆敏感性增大,这主要是因为随着阴极极化程度的增加,电荷转移电阻减小,促进了吸附氢的形成。(本文来源于《腐蚀与防护》期刊2019年06期)

郭浩冉,高古辉,桂晓露,白秉哲[6](2019)在《显微组织对贝氏体钢筋氢脆敏感性的影响》一文中研究指出通过电化学充氢、慢拉伸实验并结合XRD、SEM、TEM和EBSD等显微组织表征方法,研究了显微组织对两种不同强度级别贝氏体钢筋氢脆敏感性的影响。结果表明:PSB1080钢筋强度高,但氢脆敏感性却低于PSB830钢;PSB830钢筋的组织分布不均匀,马氏体块尺寸差异较大,马氏体中高密度的位错为可逆氢陷阱,充氢之后氢分布不均匀,在拉伸的过程中,氢原子随位错迁移,扩散富集至裂纹尖端,裂纹在脆性大的马氏体和强度低的铁素体中扩展迅速,氢脆敏感性大。PSB1080钢筋板条间的残留奥氏体为不可逆氢陷阱,阻碍了氢原子的扩散富集,此外其组织的均匀性使钢中氢的分布也相对均匀,氢脆敏感性小。亚微米、纳米级的残留奥氏体同时具有良好的机械稳定性和化学稳定性,缓解了应力集中,阻碍了裂纹的扩展。(本文来源于《材料导报》期刊2019年10期)

姜岳峰[7](2019)在《微观结构对高强钢氢脆敏感性的影响及机理》一文中研究指出高强钢在含氢环境的服役过程中极易发生氢脆,表现为毫无预兆的突然失效断裂,氢致裂纹特征一般呈沿晶或者准解理开裂。通过观察断口形貌能够揭示氢致开裂过程中的裂纹萌生处及扩展路径上的微观组织。高强钢根据强化方式的不同具有多种微观特征,氢致开裂的过程反应了微观结构与氢的相互作用,其本质是氢对微观结构中的薄弱环节进行破坏并诱发裂纹形成。因此,研究高强钢中导致氢致开裂的关键微观组织有助于揭示钢材发生氢脆的失效机制。本论文以不同强度级别的高强钢为主要研究对象。采用微观结构观察、物相分析和叁维原子探针元素分析等方法观察了高强钢微观结构并分析了关键位置的氢分布。结合了氢渗透、氢的热脱附测试和氢含量测量叁种测试手段分析了高强钢中的氢陷阱位置、氢的扩散系数和导致氢致开裂的临界氢浓度。采用预充氢和动态充氢拉伸的方法评估了高强钢的氢脆敏感性并观察了断口形貌。结果表明,AISI 4140钢调质处理后组织为回火索氏体。采用扫描电镜观察并用统计软件计算得出,析出碳化物平均直径为200 nm,约占视场总面积20.2%。晶内和晶界上均发现碳化物析出。叁维原子探针结果表明,碳化物为M23C6或M3C型碳化物(M可能为Cr、Mn、Mo或者Fe)。碳化物在晶内析出时,碳化物/基体界面处没有发现明显的氢偏聚,平均氢浓度为2.3 at.%,略高于基体平均氢浓度;然而当碳化物在晶界上析出时,氢偏聚主要发生在碳化物/铁素体界面上,峰值浓度为3.5(左侧)和5.9(右侧)at.%,这两个峰值都要明显高于基体内的平均氢浓度1.8 at.%,说明晶界析出碳化物起到主要的氢陷阱作用。动态充氢拉伸结果表明,AISI 4140钢的氢脆敏感性高达58.1%,断口表现出沿晶和准解理混合开裂特征。因此,晶界上碳化物与基体界面上的氢偏聚是导致沿晶开裂的主要原因。直接观察到的氢偏聚证实了碳化物界面的氢陷阱作用,为更好的理解氢脆机制作出了贡献。AISI 4140钢供货态组织为铁素体和珠光体。直到现在,铁素体/珠光体钢发生氢致开裂的真实原因还没有完全清楚。对断口特征位置下方的微观组织进行观察能够揭示氢致裂纹的萌生和扩展过程。观察结果表明,珠光体相界、铁素体/珠光体相界和毗邻的铁素体基体是氢致裂纹萌生和扩展位置。随着应力强度因子的增大,断裂模式由沿晶和准解理混合特征转变为完全的准解理开裂特征(裂纹扩展路径变为仅沿着铁素体基体扩展)。由于铁素体/渗碳体界面为低能界面,因此没有发现该界面发生开裂。PHS1800钢作为薄板热冲压马氏体钢,强度高达2 GPa,微观组织主要为马氏体。动态充氢拉伸评估结果表明试样在弹性阶段发生了氢致断裂,最高抗拉强度为740 MPa,断口为沿晶开裂特征。二维原子探针结果表明,前奥氏体晶界上峰值浓度0 82 at.%的碳偏聚是导致氢浓度过高从而发生沿晶开裂的主要原因。18Ni 300钢作为马氏体时效钢,峰时效处理后强度接近2 GPa。扫描电镜结果表明其基体为马氏体,晶内弥散析出大量金属间化合物。叁维原子探针结果表明,析出的金属间化合物为Ni3Mo、N13A1和Ni3Ti组成的机械混合物,析出相与基体保持共格关系。同时还发现前奥氏体晶界上同样存在峰值浓度为0.09 at.%的碳偏聚和峰值浓度为4 3 at.%的氢偏聚。临界预充氢拉伸评估结果表明试样在弹性阶段发生断裂,断口为沿晶开裂特征。这说明晶内的析出相不是氢陷阱,前奥氏体晶界上的碳偏聚同样是导致晶界上氢浓度过高最终发生沿晶开裂的原因。为了提高高强钢的抗氢脆能力,分别采用强流离子束表面辐照,表面机械滚动研磨两种表面处理技术对PHS 1800和18Ni 300这两种超高强钢进行表面处理。PHS 1800钢辐照后,由于辐照处理对表面的快速熔化凝固特性,在熔化区内形成了具有孪晶结构的高碳马氏体。高碳马氏体的形成一方面吸收了前奥氏体晶界上游离的碳,使其浓度降低到了0.45 at.%。另一方面由于固溶了过饱和的碳(高达15 at.%)起到了强氢陷阱作用,抑制了氢在晶界上富集。辐照后,动态充氢拉伸评估结果表明辐照样品断裂前最高抗拉强度高达1300 MPa,远高于未辐照样品。断口观察表明在辐照层内断口显示为准解理开裂特征。这说明辐照处理一定程度上抑制了沿晶开裂的发生。18Ni 300钢在表面纳米化处理后,晶粒呈梯度纳米分布,中间层晶粒尺寸由10 μm细化为1 μm。晶粒细化后,晶界上的碳浓度被稀释,从而削弱了晶界上碳加速氢偏聚的作用。去应力退火后,过时效处理促使析出相长大,相界面与基体不再保持共格关系,而是变为半共格或非共格关系,从而起到氢陷阱的作用能够捕获氢。临界预充氢拉伸评估结果表明,处理后,断口呈完全的准解理特征,不再发生沿晶开裂,抗氢脆能力得到提升。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01)

尹鹏飞,李向阳,曹荣凯,陆文萍,杨朝晖[8](2019)在《溶解氧变化对阴极极化下10Ni5CrMo钢氢脆敏感性的影响》一文中研究指出为研究溶解氧质量浓度对10Ni5CrMo钢在阴极极化条件下氢脆敏感性影响规律,对10Ni5CrMo钢进行了阴极极化下的电化学交流阻抗谱测试﹑并采用慢应变速率拉伸实验和断口分析方法研究了海水中溶解氧质量浓度变化和不同阴极极化下10Ni5CrMo钢的氢脆敏感性。结果表明:溶解氧质量浓度变化对10Ni5CrMo钢强度几乎没有影响;同一溶解氧质量浓度下,随极化电位负移,断裂时间、伸长率、断面收缩率明显降低,氢脆系数增加,氢脆敏感性显着提高,极化电位达到-1 000 mV时,氢脆系数已超过安全区允许的最高值25%,进入危险区;同一极化电位下,随着海水中溶解氧质量浓度减少,材料塑性变差,断裂时间、伸长率和断面收缩率不断降低,氢脆系数增加,氢脆敏感性提高。(本文来源于《钢铁研究学报》期刊2019年04期)

赵晓丽[9](2019)在《高强塑积中锰钢氢脆敏感性的研究》一文中研究指出研发强塑积在30 GPa·%以上的中锰钢是兼顾实现汽车轻量化和提高碰撞安全性,保证经济性和生产可行性的一个重要途径。尽管研发的各种中锰钢的强塑性等力学性能得到了较大幅度提升,但要大规模地应用于汽车部件制造,仍需解决材料在制造和服役过程中面临的氢脆等系列难题。在此背景下,本文以工业试制的典型中锰钢0.1C-5Mn为研究对象,采用电化学充氢、氢热分析、慢应变速率拉伸、扫描电镜及透射电镜等实验手段,系统地研究了其在热轧、冷轧和温轧后进行两相区退火处理以及温热成形工艺下的氢脆行为,揭示了超细复相组织中锰钢的氢致裂纹形核与扩展规律,着重分析了奥氏体稳定性及碳化物对中锰钢氢脆敏感性的影响,探讨了回火处理改善中锰钢氢脆敏感性的技术途径。得到如下主要结论:热轧实验钢两相区退火处理后因仍保留了原奥氏体晶界,而呈现出较高的氢脆敏感性。对此,探讨了回火处理对热轧+退火实验钢氢脆敏感性的影响规律。结果表明,当回火温度低于400℃时,强塑积仍能达到31 GPa·%,以相对塑性(延伸率)表征的氢脆敏感性指数(HEI)由热轧+退火时的62%降低到400℃回火时的16%;当回火温度为500℃时,强塑积虽然降低了约16%,但HEI仅为4%;继续提高回火温度至600℃时HEI反而升高至45%。实验钢氢脆敏感性随回火温度的这种变化主要归因于回火过程中奥氏体和渗碳体等组织的变化。因此,合适回火处理可在不明显降低强塑积的情况下作为改善热轧+退火中锰钢氢脆敏感性的一种有效方法。研究了两相区退火处理时间及回火处理对冷轧实验钢氢脆敏感性的影响规律。结果表明,冷轧中锰钢经两相区退火处理后可获得等轴状逆转变奥氏体+铁素体的复相组织,在退火10 min时可得到最佳的强塑积。随着退火时间的延长,冷轧退火实验钢氢脆敏感性显着增加,HEI从退火5 min时的12%迅速增加到退火60 min时的62%。充氢断口起裂区呈现典型的空心韧窝及包含新鲜马氏体(由奥氏体变形后转变)晶粒的实心韧窝的混合断裂模式,这种实心韧窝本质上是在应力作用下氢致裂纹沿新鲜马氏体与铁素体的界面萌生与扩展而形成的一种脆性沿晶断裂。氢脆断裂行为主要与退火过程中逆转变奥氏体的含量及其机械稳定性等因素有关。低温回火对于冷轧退火实验钢的强塑积和氢脆敏感性均影响较小,500°C高温回火处理则可使10 min退火样的氢脆敏感性大幅度降低,但对于360 min退火样则影响的幅度较小。对实验钢经过温轧处理后氢脆敏感性的研究结果表明,实验钢温轧后进行两相区退火处理可获得具有细小的等轴状+板条状奥氏体的复合组织形貌,较冷轧退火样具有更为优异的塑性和强塑积;随着温轧样退火时间增加,奥氏体稳定性逐渐降低,氢脆敏感性增加。与热轧退火样不同,温轧实验钢在退火过程中发生了回复和再结晶,原奥氏体晶界消失,因而氢脆敏感性得到明显改善,此外,温轧退火实验钢由于含有部分稳定性较高的细小板条状奥氏体,因而充氢试样的分层断裂也有助于提高氢脆抗力。研究了加热温度对温热成形中锰钢氢脆敏感性的影响。结果表明,氢脆敏感性随加热温度的升高呈现先升高后逐渐降低的趋势,这一变化主要与实验钢的组织和强度有关。加热温度为850℃时获得了最佳强塑积,但其氢脆敏感性也高达74%。温热成形中锰钢氢脆断口均为脆性沿晶断裂。加热温度为950℃的热成形22MnB5钢氢脆敏感性优于加热温度为850℃的中锰钢,这主要是由于22MnB5钢中析出了大量的碳化物作为氢陷阱,从而改善了其氢脆敏感性。(本文来源于《钢铁研究总院》期刊2019-04-01)

蔡肖,施巧英,邢百汇,陈兴阳,周成双[10](2019)在《高压氢气环境中δ铁素体对304奥氏体不锈钢氢脆敏感性的影响》一文中研究指出将304奥氏体不锈钢在1 050℃进行固溶处理以改变δ铁素体组织的含量,并分别在高压氢气和氩气环境中进行了慢应变速率拉伸和疲劳裂纹扩展试验,研究了δ铁素体对试验钢氢脆敏感性的影响。结果表明:试验钢原始组织中存在较多的δ铁素体,经1 050℃固溶处理后,δ铁素体几乎完全消失;在高压氢气环境中,δ铁素体的存在降低了试验钢的塑性,增强了其氢脆敏感性;δ铁素体的存在为氢提供了快速扩散的通道,从而提高了试验钢的疲劳裂纹扩展速率。(本文来源于《机械工程材料》期刊2019年02期)

氢脆敏感性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

对热轧0.1C-5Mn中锰钢进行了3种不同的处理制度:在两相区分别进行5 min(TG7样)和30 min退火(TG8样),随后将一部分TG8样再500℃回火60 min(TG8-500样),其余TG8样则拉伸预变形5%(TG8-5%样),然后利用电化学充氢和慢应变速率拉伸实验研究了3种试样的氢脆敏感性。结果表明,3种试样的奥氏体体积分数均约为12%,然而其氢含量和氢脆敏感性却不同,其中TG8-500样几乎不呈现氢脆敏感性,而TG7和TG8-5%样的氢脆敏感性指数分别为56%和67%。扫描电镜断口分析表明,充氢的TG7和TG8-5%样的拉伸断口呈现穿晶+沿晶的混合断裂机制,而充氢的TG8-500样则呈现韧窝韧性断裂,且存在较多的二次裂纹。3种实验钢氢脆敏感性的这种差异主要与其微观组织特征特别是原奥氏体晶界的逆转变奥氏体有关。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

氢脆敏感性论文参考文献

[1].赵晓丽,张永健,惠卫军,王存宇,董瀚.不同轧制及退火处理0.1C-5Mn中锰钢的氢脆敏感性[J].钢铁.2019

[2].赵晓丽,张永健,惠卫军,王存宇,董瀚.不同处理状态下0.1C-5Mn中锰钢的氢脆敏感性[J].钢铁研究学报.2019

[3].任建平,宋仁国.双级时效对7050铝合金力学性能及氢脆敏感性的影响[J].中国腐蚀与防护学报.2019

[4].李平,耿烟茗,胡茹萌,郭为民,彭文山.pH值对海水中TMCPX80钢氢脆敏感性影响[J].腐蚀科学与防护技术.2019

[5].岳波,鲁群岷.阴极保护下X70钢的氢脆敏感性[J].腐蚀与防护.2019

[6].郭浩冉,高古辉,桂晓露,白秉哲.显微组织对贝氏体钢筋氢脆敏感性的影响[J].材料导报.2019

[7].姜岳峰.微观结构对高强钢氢脆敏感性的影响及机理[D].中国科学技术大学.2019

[8].尹鹏飞,李向阳,曹荣凯,陆文萍,杨朝晖.溶解氧变化对阴极极化下10Ni5CrMo钢氢脆敏感性的影响[J].钢铁研究学报.2019

[9].赵晓丽.高强塑积中锰钢氢脆敏感性的研究[D].钢铁研究总院.2019

[10].蔡肖,施巧英,邢百汇,陈兴阳,周成双.高压氢气环境中δ铁素体对304奥氏体不锈钢氢脆敏感性的影响[J].机械工程材料.2019

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