【提问】氢脆效应

以百度 谷歌 必应 没找到 

求复合一下要求的合金或金属 不会或者几乎不会出现“氢脆效应的合金或金属”可以用于涡轮泵或者燃烧室 (高熔点 有一定强度) 感谢😊


来自:航空航天 / 喷气推进航空航天 / 航天技术特殊话题:提问
7
 
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阿卡林Akkariin 作者取消置顶
1个月2天前 修改于 1个月2天前 IP:天津
7楼

听说镍基合金高温下对氢脆敏感 是真的吗

阿卡林Akkariin作者
2个月1天前 IP:天津
1楼

听说铜镍合金不会

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阿卡林Akkariin作者
2个月1天前 IP:天津
2楼

那钛合金 和镍基高温合金(单晶)

是否会出现氢脆  304/316不锈钢呢

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blki
2个月1天前 IP:河南
3楼

ISO/TR 15916:2015 中关于氢脆现象的定义如下:

hydrogen embrittlement

Deleterious changes in the ductility properties of a metal that exposure to hydrogen can produce

金属暴露于氢气中,会导致其延展特性的有害变化

可能发生氢脆的金属,最常见的是钢材,其他金属如铁,镍,钴,钛,以及这些金属的合金都可能发生氢脆。铜,铝和不锈钢相对更不容易发生氢脆。

有一系列因素可能影响氢脆,例如环境温度和压力;氢的纯度,浓度和暴露时间;金属的内部应力,物理与机械特性,微结构,表面条件;以及材料中裂口的情况等等。

氢脆最容易发生在室温条件下,大多数金属在温度超过150度时不会发生氢脆。不过要注意区分氢脆现象与钢材在温度超过200度时出现的高温氢攻击现象(HTHA, High Temperature Hydrogen Attach)。氢脆是氢原子在钢材表面渗透,在表面的缺陷或其他应力中心处形成局部的塑性形变,而HTHA的机理是在高温下氢原子与钢材中的碳反应生成甲烷的过程。

高强度钢相比低强度钢,由于内部应力(张力)更大,更容易发生氢脆。

氢脆是由于氢原子的渗透而产生的,处于分子状态的氢气并不会导致氢脆。纯净的氢气是分子氢,而不纯净的氢气,比如其中含有的硫化氢杂质更容易分解出氢原子。

使金属产生氢脆的氢原子有两个主要来源,一是金属表面直接暴露于氢气,比如高压储氢容器,输氢管路。二是各种电化学反应产生的氢原子,包括各种使用酸的表面加工工艺(比如酸洗,刻蚀和清洁),腐蚀(比如阴极保护和碱性腐蚀)和电镀。此外金属加工也可能使氢原子进入金属内部,比如熔融或焊接时由于环境的湿度而产生的原子氢。因此氢脆现象并不仅仅是与直接接触氢的金属(比如储氢容器,输氢管路)有关的问题,而是金属材料科学的一个普遍问题。

防止氢脆危害的措施

ISO/TR 15916:2015中介绍了一些防止或减轻氢脆危害的可能措施:

  • 限制材料的强度等级

  • 降低材料应用中应力的等级

  • 最小化残余应力

  • 正火或完全退火冷加工材料

  • 避免或最小化在操作过程中(比如冷弯成形)的冷态塑性变形

  • 避免频繁的加载循环,以防止零部件的局部疲劳(氢可以加速和传播初始微小的疲劳裂痕)

  • 使用抗氢脆的奥氏体钢(austenitic stainless steels)(奥氏体钢在低温下具有非常好的坚固性)

  • 使用ISO 11114-4中测试方法选择抗氢脆的金属材料



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阿卡林Akkariin作者
2个月1天前 IP:天津
4楼
引用blki发表于3楼的内容
ISO/TR 15916:2015 中关于氢脆现象的定义如下:hydrogen embrittlem...

感谢

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虎哥
2个月1天前 IP:四川
5楼

钢材在10MPa以下,短时间,似乎没有明显效应吧。如果搜不到文献,应该是搜索技术的问题。

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200361095
2个月0天前 IP:北京
6楼

8383310.png QQ截图20230130171212.png

这应该还算是常温范围内的,看起来316L是堪用的。高温的就不清楚了。

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阿卡林Akkariin作者
1个月2天前 修改于 1个月2天前 IP:天津
7楼

听说镍基合金高温下对氢脆敏感 是真的吗

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