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Healing of hydrogen-attacked cracks in split specimens with recovering heat treatment in vacuum
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作者 JingXu ChaofangDong XiaogangLi 《Journal of University of Science and Technology Beijing》 CSCD 2004年第3期245-250,共6页
The healing mechanism of hydrogen-attacked cracks in low carbon steel andCr-Mo steel and its influencing factors during the healing process were studied by recovering heattreatment of split specimens in vacuum. The re... The healing mechanism of hydrogen-attacked cracks in low carbon steel andCr-Mo steel and its influencing factors during the healing process were studied by recovering heattreatment of split specimens in vacuum. The result showed that crack pacing turns much smaller underthe condition of pure heating, especially for crack tips. The healing effect is well related to thelength of cracks with the shorter in priority. By the primary mechanism of thermal diffusion, ironand carbon atoms must diffuse at the high speed in steel to realize that plasticity deformationenergy exceeds and overcomes surface tensile force energy. In addition, phase transformation andstress-stain relationship also have positive effects on the process. 展开更多
关键词 hydrogen-attack crack HEALING heat treatment
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高温湿化氢环境下TA15合金的氢损伤行为
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作者 吴超梅 王天泰 +1 位作者 刘家兴 赵明久 《火箭推进》 北大核心 2025年第6期145-152,共8页
以航天推进系统涉氢部件用TA15合金为对象,开展了其在高温湿化氢环境下的氢损伤行为研究。微观组织分析表明:900 K、0.1~1.0 MPa、1 h湿化氢处理后,TA15合金中出现δ氢化物,且其数量和尺寸随压强升高而增加,呈现出在α相内以少量的细小... 以航天推进系统涉氢部件用TA15合金为对象,开展了其在高温湿化氢环境下的氢损伤行为研究。微观组织分析表明:900 K、0.1~1.0 MPa、1 h湿化氢处理后,TA15合金中出现δ氢化物,且其数量和尺寸随压强升高而增加,呈现出在α相内以少量的细小孪晶状(0.1 MPa)和板条状析出(0.5 MPa),以及较多层片状氢化物于α/β相界析出状态(1.0 MPa)。拉伸测试显示:经湿化氢处理合金的屈服强度上升而延伸率下降,其氢致延伸率损减δ_(L)<25%,显示合金仅发生轻微氢损伤;特别地,合金的δ_(L)随压强升高而增加,且当压强为1.0 MPa时,其δ_(L)值达到了23%,已接近造成严重氢损伤。断口观察显示:仅少量的孪晶状氢化物即可使合金出现准解理断裂特征,而随着α相内板条状氢化物的形成,合金的解理断裂特征则更为显著;当α/β相界出现较多的层片状δ氢化物后,合金的氢致开裂失效主要沿α/β相界发生。 展开更多
关键词 钛合金 湿化氢 氢损伤 氢化物
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热处理愈合不锈钢氢蚀裂纹实验研究 被引量:6
3
作者 李晓刚 董超芳 +1 位作者 陈华 褚武扬 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1093-1096,共4页
对含氢腐蚀甲烷气泡和裂纹的304不锈钢进行了600℃ ,6h的再热处理. SEM观察表明,氢蚀气泡和裂纹发生了完全愈合.氢蚀气泡和裂纹的愈合机制是热扩散,Fe和 C在奥氏体中的快速扩散是 304不锈钢中氢蚀裂纹的自愈合的... 对含氢腐蚀甲烷气泡和裂纹的304不锈钢进行了600℃ ,6h的再热处理. SEM观察表明,氢蚀气泡和裂纹发生了完全愈合.氢蚀气泡和裂纹的愈合机制是热扩散,Fe和 C在奥氏体中的快速扩散是 304不锈钢中氢蚀裂纹的自愈合的必要条件.发生氢蚀裂纹愈合的动力是氢蚀气泡长大导致的塑性变形能Es,在Fe,C和H原子扩散都足够快的情况下,氢蚀气泡和裂纹的愈合条件是 Es≥ 2γ/r(γ为界面表面张力,r为气泡半径或裂纹半长).氢蚀气泡或裂纹的愈合过程伴随亚晶长大、多边形化的高温回复过程甚至再结晶. 展开更多
关键词 不锈钢 氢蚀 裂纹 愈合 热处理
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304奥氏体钢的高温高压氢腐蚀 被引量:5
4
作者 李晓刚 陈华 +2 位作者 姚治铭 李劲 柯伟 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期B169-B172,共4页
定氢分析和扫描电镜观察证实在450℃和5MPa氢气中服役20000h的304奥氏体钢发生了氢蚀透射电镜分析表明,氢蚀原因是Cr_(23)C_6碳化物存在实验和热力学分析都表明。
关键词 氢蚀 奥氏体钢 CH4气泡 贫Cr区
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一种新型高温测氢传感器探头的研究 被引量:6
5
作者 耿军平 费敬银 +1 位作者 许家栋 秦熊浦 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第z1期122-123,共2页
利用 Yb3+掺杂的SrCeO3在高温时的H+导电特性制作了 SrCe0.95Yb0.05O3-α高 温测氢探头,并在高温条件下利用该探头对氢在45#钢中的扩散行为进行了研究 和分析。所得结果与理论模型计算的结果一致。
关键词 氢损伤 固体电解质 测氢探头
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微量元素和回火工艺对1.25Cr-0.5Mo钢抗氢蚀能力的影响 被引量:3
6
作者 苏铁健 李晓蔓 +2 位作者 李树奎 王富耻 张朝晖 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期11-14,共4页
研究了不同温度回火及添加不同微量元素对 1 2 5Cr 0 5Mo钢抗氢蚀能力的影响。研究表明 ,材料的抗氢蚀性能与其回火温度有较大的关系。回火温度越高 ,钢中析出的碳化物越稳定 ,但并不意味着钢的抗氢蚀能力越好。对于含铬和钼较低的钢 ... 研究了不同温度回火及添加不同微量元素对 1 2 5Cr 0 5Mo钢抗氢蚀能力的影响。研究表明 ,材料的抗氢蚀性能与其回火温度有较大的关系。回火温度越高 ,钢中析出的碳化物越稳定 ,但并不意味着钢的抗氢蚀能力越好。对于含铬和钼较低的钢 ,铬元素在碳化物和基体中有适当的分配时 ,才能使钢有最佳的抗氢蚀能力。微量元素影响钢的力学性能 ,但对抗氢蚀能力的影响并不明显。 展开更多
关键词 1.25Cr-0.5Mo钢 氢蚀 回火 微量元素 碳化物
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稠油热采蒸汽输送管的氢蚀爆裂及其预防 被引量:5
7
作者 李记科 张平生 冯耀荣 《腐蚀科学与防护技术》 CAS CSCD 1998年第1期53-57,共5页
对某油田稠油热采蒸汽输送管爆裂事故进行了分析.发现爆裂部位有局部腐蚀,腐蚀部位的基体中有脱碳及沿晶裂纹,且该处基体中有很高的氢含量.
关键词 爆裂 氢蚀 蒸汽管 稠油热采
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用神经网络算法预测氢蚀孕育期 被引量:4
8
作者 金鹰 董超芳 +1 位作者 付冬梅 李晓刚 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 2001年第6期368-373,共6页
利用神经网络的分析方法,对高温氢腐蚀进行分析建模,综合考虑温度、氢分压和氢腐蚀孕育期之间的关系,为准确的数学建模、预测设备的使用寿命和相应专家系统的研制开拓了新的思路.
关键词 神经网络 氢腐蚀 孕育期
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热处理作用下碳钢氢腐蚀裂纹愈合规律 被引量:3
9
作者 董超芳 李晓刚 +1 位作者 沈卓身 褚武扬 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期352-356,共5页
对含氢腐蚀裂纹的碳钢进行再热处理后,SEM观察表明,氢蚀裂纹发生了不同程度 的愈合.实验结果表明:长度约为10μm的碳钢氢蚀裂纹完全愈合的热处理条件是从室温到 1000℃热循环 5次,共 10h.氢蚀裂纹的愈合机制是热扩... 对含氢腐蚀裂纹的碳钢进行再热处理后,SEM观察表明,氢蚀裂纹发生了不同程度 的愈合.实验结果表明:长度约为10μm的碳钢氢蚀裂纹完全愈合的热处理条件是从室温到 1000℃热循环 5次,共 10h.氢蚀裂纹的愈合机制是热扩散,发生氢蚀裂纹愈合的动力是氢蚀 气泡或裂纹长大导致的塑性变形能Es.在铁、碳和氢原子扩散都足够快的情况下,氢蚀裂纹愈 合的条件是Es大于裂纹愈合所必须克服的表面张力能. 展开更多
关键词 氢腐蚀 裂纹愈合 碳钢 热处理
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用高温显微镜原位观察钢中氢腐蚀裂纹愈合过程 被引量:3
10
作者 董超芳 徐璟 +1 位作者 李晓刚 褚武扬 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 2003年第3期179-182,共4页
利用高温显微镜 ,对碳钢氢腐蚀裂纹的愈合过程进行原位、实时观察 ,通过录象记录了整个裂纹愈合实验过程 .结果表明 ,裂纹在加热到 6 30℃左右时 ,发生明显愈合而变小变细 .实验中造成的CH4气体散失和内部裂纹表面化使得实验结果与真实... 利用高温显微镜 ,对碳钢氢腐蚀裂纹的愈合过程进行原位、实时观察 ,通过录象记录了整个裂纹愈合实验过程 .结果表明 ,裂纹在加热到 6 30℃左右时 ,发生明显愈合而变小变细 .实验中造成的CH4气体散失和内部裂纹表面化使得实验结果与真实情况有一定的偏差 ,观察得到裂纹闭合的临界温度 6 30℃低于实际裂纹闭合温度 .发生氢蚀裂纹愈合的机制是热扩散 ,动力是氢蚀气泡长大导致的塑性变形能Es.在Fe、C和H原子扩散足够快的情况下 ,氢蚀裂纹愈合的条件是Es 大于 2γ/r(γ为界面表面张力 ,r为气泡半径或裂纹半长 ) . 展开更多
关键词 高温显微镜 原位 氢腐蚀 裂纹 愈合
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铀材及铀合金氢蚀影响因素分析 被引量:4
11
作者 李瑞文 汪小琳 李赣 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期20-22,共3页
为了提高和改善铀合金材料的抗氢蚀性能,必须深入了解其氢蚀机理及影响因素。利用带显微镜的气固反应系统,采用PVT法结合显微镜原位表征铀材及其合金氢蚀初期形貌和动力学特征,研究了合金元素、热处理方式以及晶界对铀合金材料氢蚀的影... 为了提高和改善铀合金材料的抗氢蚀性能,必须深入了解其氢蚀机理及影响因素。利用带显微镜的气固反应系统,采用PVT法结合显微镜原位表征铀材及其合金氢蚀初期形貌和动力学特征,研究了合金元素、热处理方式以及晶界对铀合金材料氢蚀的影响。结果显示,U-2.5%Nb合金更易发生氢蚀,孕育期短,反应速度快;U材与U-2.5%Nb合金氢蚀初期成核形貌不同,U材氢化物核点尺寸明显分为大小2种,U-2.5%Nb氢化物核点尺寸较为一致;热处理形式显著影响U-2.5%Nb合金氢蚀孕育期大小;对于铀合金的氢蚀,晶界并不是成核的优先选择,氢化物在表面尖角处和粗糙处优先成核。 展开更多
关键词 氢蚀 铀材 铀合金 热处理 晶界
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氢蚀对U-2.5Nb合金力学性能的影响 被引量:2
12
作者 李瑞文 汪小琳 +3 位作者 李赣 赖新春 董平 杨江荣 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1423-1426,共4页
通过温度和压力变化精确控制U-2.5%Nb合金氢腐蚀的氢消耗量,利用万能拉伸试验机测试不同程度氢腐蚀对U-2.5Nb合金力学性能的影响,用金相和SEM表征该合金氢腐蚀的形貌和断面形貌。结果表明,材料的延伸率和断面收缩率在氢蚀后下降明显,抗... 通过温度和压力变化精确控制U-2.5%Nb合金氢腐蚀的氢消耗量,利用万能拉伸试验机测试不同程度氢腐蚀对U-2.5Nb合金力学性能的影响,用金相和SEM表征该合金氢腐蚀的形貌和断面形貌。结果表明,材料的延伸率和断面收缩率在氢蚀后下降明显,抗拉强度随着腐蚀程度的增加略有下降。根据腐蚀形貌和断面形貌讨论了氢点蚀影响材料力学性能的机制,即氢点蚀引起的蚀坑和微裂纹是造成力学性能下降的主要原因。 展开更多
关键词 U-2.5Nb 氢蚀 力学性能
原文传递
新型绕带式压力容器在临氢设备上应用展望 被引量:3
13
作者 郦建立 王宽福 +1 位作者 朱国辉 李彦 《工程设计学报》 CSCD 1998年第1期43-46,共4页
本文从绕带容器的选材、力学结构、制造上的特性出发,结合当前在役高温高压临氢装置面临的一些问题,考虑了经济性、安全性,分析了绕带容器用作石化工业的制氢、加氢和重整反应器的可行性,认为其不仅有潜在的优势,而且能消除在役临... 本文从绕带容器的选材、力学结构、制造上的特性出发,结合当前在役高温高压临氢装置面临的一些问题,考虑了经济性、安全性,分析了绕带容器用作石化工业的制氢、加氢和重整反应器的可行性,认为其不仅有潜在的优势,而且能消除在役临氢装置存在的不足。 展开更多
关键词 高压容器 加氢反应器 氢腐蚀 堆焊层 剥离 石油化工 临氢装置 绕带式压力容器
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三种压力容器用钢的抗氢蚀能力及其服役寿命估算 被引量:2
14
作者 苏铁健 谭成文 +1 位作者 李树奎 王富耻 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期10-12,25,共4页
研究了三种常用压力容器用钢20G、1.25Cr-0.5Mo和2.25Cr-1Mo的抗氢蚀能力。充氢试验后,20G钢发生了严重的氢腐蚀,出现整体脱碳,并导致抗拉和屈服强度以及伸长率的严重下降;1.25Cr-0.5Mo钢在原奥氏体晶界上出现少量氢蚀孔洞,抗拉和屈服... 研究了三种常用压力容器用钢20G、1.25Cr-0.5Mo和2.25Cr-1Mo的抗氢蚀能力。充氢试验后,20G钢发生了严重的氢腐蚀,出现整体脱碳,并导致抗拉和屈服强度以及伸长率的严重下降;1.25Cr-0.5Mo钢在原奥氏体晶界上出现少量氢蚀孔洞,抗拉和屈服强度有少量下降,但伸长率没有明显变化;而2.25Cr-1Mo钢则没有任何氢蚀迹象。同时,通过对这三种钢的临氢服役寿命的估算也表明,2.25Cr-1Mo钢的抗氢蚀能力远高于1.25Cr-0.5Mo钢,而20G钢只有极低的抗氢蚀能力,与试验结论完全符合。该估算方法可以替代经验Nelson曲线并补充其应用的不足。 展开更多
关键词 压力容器用钢 氢蚀 Nelson曲线 动力学
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20G和2.25Cr—1Mo钢氢蚀后的疲劳性能 被引量:6
15
作者 郦建立 李晓刚 +3 位作者 谢根栓 姚治铭 李劲 柯伟 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期B026-B030,共5页
对20G和2.25Cr-1Mo钢经不同程度氢蚀后的常规力学性能与疲劳裂纹扩展行为进行了对比研究。并对氢蚀组织变化与裂纹扩展路径进行了显微观察。结果表明,氢蚀使20G钢的疲劳裂纹扩展速率明显增大;扩展门槛值在氢蚀起始阶... 对20G和2.25Cr-1Mo钢经不同程度氢蚀后的常规力学性能与疲劳裂纹扩展行为进行了对比研究。并对氢蚀组织变化与裂纹扩展路径进行了显微观察。结果表明,氢蚀使20G钢的疲劳裂纹扩展速率明显增大;扩展门槛值在氢蚀起始阶段显著降低,随后又呈增加趋势,对2.25Cr-1Mo钢,由于元素Cr,Mo的作用,其氢蚀程度远低于20G钢,从而未造成疲劳裂纹扩展速率的明显改变,分析表明,氢蚀后疲劳裂纹扩展门槛值的上升可以归因于曲折开裂路径造成裂纹闭合效应的增加。 展开更多
关键词 氢蚀 疲劳裂纹扩展 裂纹闭合 合金钢
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氢氚对不锈钢力学性能的影响 被引量:2
16
作者 任大鹏 邹觉生 +1 位作者 倪然夫 陈锡瑶 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2002年第1期31-34,共4页
研究了经高压气相充氢氚并经 5a存放后的 3种奥氏体不锈钢 1Cr18Ni9Ti,HR - 1,HR - 2力学性能和断裂特征。经这种处理后 ,1Cr18Ni9Ti,HR - 1,HR - 2的断面收缩率分别下降 36 % ,12 % ,13%。不锈钢1Cr18Ni9Ti呈现明显脆断特征 ,HR - 1和H... 研究了经高压气相充氢氚并经 5a存放后的 3种奥氏体不锈钢 1Cr18Ni9Ti,HR - 1,HR - 2力学性能和断裂特征。经这种处理后 ,1Cr18Ni9Ti,HR - 1,HR - 2的断面收缩率分别下降 36 % ,12 % ,13%。不锈钢1Cr18Ni9Ti呈现明显脆断特征 ,HR - 1和HR - 2的断裂方式表现为具有较多韧窝的韧致断裂。经计算 ,氦的浓度相对于氚的浓度要低。本实验中 ,室温下拉伸时 。 展开更多
关键词 不锈钢 高温气相充氢氚 力学性能 氢脆
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1.25Cr-0.5Mo中温抗氢钢的回火析出相及其对抗氢蚀能力的影响 被引量:1
17
作者 苏铁健 罗兴宏 +3 位作者 范存淦 李依依 陈晓 郭爱民 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期393-399,共7页
研究了中温抗氢钢125Cr—05Mo的回火析出相及其对抗氢蚀能力的影响.碳萃取复型的透射电镜观察显示,随回火温度升高,碳化物析出量增加,颗粒粗化.520和620℃回火析出物几乎全部为M3C;670℃回火析出物以M3C为主并含有少量M23C6;710℃... 研究了中温抗氢钢125Cr—05Mo的回火析出相及其对抗氢蚀能力的影响.碳萃取复型的透射电镜观察显示,随回火温度升高,碳化物析出量增加,颗粒粗化.520和620℃回火析出物几乎全部为M3C;670℃回火析出物以M3C为主并含有少量M23C6;710℃回火主要析出M23C6,包含少量的M3C.扫描电镜观察表明,充氢之后,经620℃回火的试样发生了严重的氢腐蚀,并导致强度和硬度的大幅度下降;经520℃回火的试样在充氢后抗拉强度值下降较多;670和710℃回火试样的各项力学性能变化不大,表现了良好的抗氢蚀能力.620℃回火时沿晶界析出大量不稳定的M3C,以及在碳化物转化过程中出现的富C贫Cr区域,导致材料的氢蚀破坏. 展开更多
关键词 中温抗氢钢 回火 氢蚀 力学性能 碳化物
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长期高温高压氢暴露对Cr-Mo钢断裂韧性和裂纹行为的影响 被引量:1
18
作者 李晓刚 李明 +2 位作者 董超芳 陈华 李晓刚 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期418-421,共4页
选用Cr-Mo钢经400℃,20MPa,104h氢暴露后进行拉伸、断裂韧性和疲劳试验.结果表明:Cr-Mo钢已经发生了氢腐蚀,氢蚀使Cr-Mo钢强度、塑性和断裂韧性均有所降低,也使断裂机制由韧窝型转变为解理脆性.氢蚀使疲劳裂纹扩展行为也发生了变化,疲... 选用Cr-Mo钢经400℃,20MPa,104h氢暴露后进行拉伸、断裂韧性和疲劳试验.结果表明:Cr-Mo钢已经发生了氢腐蚀,氢蚀使Cr-Mo钢强度、塑性和断裂韧性均有所降低,也使断裂机制由韧窝型转变为解理脆性.氢蚀使疲劳裂纹扩展行为也发生了变化,疲劳裂纹扩展速率增加,ΔKth降低.Cr-Mo钢氢蚀后,随应力比增加,疲劳裂纹扩展门槛值大幅度降低. 展开更多
关键词 高温高压氢暴露 断裂韧性 裂纹行为 CR-MO钢 氢蚀 疲劳裂纹 门槛值 断裂机制
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热处理对0.14C-1.25Cr-0.5Mo钢的抗氢蚀能力的影响 被引量:2
19
作者 苏铁健 李树奎 王富耻 《特殊钢》 北大核心 2003年第5期22-24,共3页
试验研究了经不同温度正火和回火后 ,0 .14C 1.2 5Cr 0 .5Mo钢中M3C、M2 3C6 碳化物中Cr、Mn、Mo的含量以及充氢前后淬火和回火温度对钢的力学性能的影响。结果得出 ,经 890~ 980℃正火、6 70~ 710℃回火 ,该钢具有良好的抗氢蚀能力 ,... 试验研究了经不同温度正火和回火后 ,0 .14C 1.2 5Cr 0 .5Mo钢中M3C、M2 3C6 碳化物中Cr、Mn、Mo的含量以及充氢前后淬火和回火温度对钢的力学性能的影响。结果得出 ,经 890~ 980℃正火、6 70~ 710℃回火 ,该钢具有良好的抗氢蚀能力 ,5 2 0~ 6 2 0℃回火后试样充氢后的强度明显下降。 展开更多
关键词 0.14C-1.25Cr-0.5Mo钢 氢蚀 热处理 碳化物 正火 回火 抗氢蚀性能
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氢蚀程度对钢疲劳断裂性能的影响 被引量:1
20
作者 李晓刚 柯伟 乔利杰 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期32-35,共4页
研究了国产钢经不同温度和时间氢暴露后的力学性能、疲劳性能和断裂韧性,用扫描电镜证实了氢蚀后断裂机制发生了变化.研究表明:随氢蚀程度增加,20G钢抗拉强度和塑性降低明显,CrMo钢抗拉强度略有降低,塑性变化不大.氢蚀使20G钢的... 研究了国产钢经不同温度和时间氢暴露后的力学性能、疲劳性能和断裂韧性,用扫描电镜证实了氢蚀后断裂机制发生了变化.研究表明:随氢蚀程度增加,20G钢抗拉强度和塑性降低明显,CrMo钢抗拉强度略有降低,塑性变化不大.氢蚀使20G钢的门槛值有一个最小值,而断裂韧性随氢蚀程度升高而降低,在氢蚀程度较低时,断裂韧性下降程度大;在氢蚀程度较高时,断裂韧性下降程度变缓.碳钢的疲劳性能变化是由于材料损伤作用和氢蚀造成的裂纹表面引起的闭合效应增加二者共同作用的结果. 展开更多
关键词 疲劳性能 断裂韧性 氢蚀 断裂机制
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