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鈦氫脆的特點和規(guī)律是什么?

發(fā)布時間:2021-08-06
摘要:(1)鈦的氫脆損傷屬于氫化物型氫脆損傷。氫化物型氫脆的特點是僅在高速變形時發(fā)生脆性斷裂,在低速變形時通常不表現(xiàn)出氫脆敏感性。當(dāng)鈦中的氫含量高于0.03%時,斷面縮短率會受到影響,而當(dāng)氫含量低于0.05...
(1)鈦的氫脆損傷屬于氫化物型氫脆損傷。氫化物型氫脆的特點是僅在高速變形時發(fā)生脆性斷裂,在低速變形時通常不表現(xiàn)出氫脆敏感性。當(dāng)鈦中的氫含量高于0.03%時,斷面縮短率會受到影響,而當(dāng)氫含量低于0.05%時,其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率基本不變。這表明常規(guī)力學(xué)性能對鈦的氫脆不敏感。

(2)鈦被鐵劃傷和污染的位置,因為鈦表面鑲嵌有鐵顆粒,往往是點腐蝕的觸發(fā)點,也是氫進(jìn)入的突破點。溶解在鈦中的雜質(zhì)鐵,甚至富鐵相作為第二相,對點腐蝕、吸氫和氫脆不敏感。

(3)鈦的氫脆敏感性與點蝕相同,表面預(yù)處理條件影響較大。陽極氧化或熱氧化表面最抗吸氫和氫脆,酸洗(硝酸加氫氟酸)或退火表面次之,機(jī)械拋光或機(jī)械噴砂抗吸氫和氫脆。能力最差。這表明處于活性狀態(tài)的鈦總是簡單地吸氫,鈦表面完整的氧化膜是防止吸氫和防止氫脆的有用屏障。

(4)鈦的吸氫通常通過以下途徑產(chǎn)生: (a)高溫(>300度)氫氣氣氛或含氫氣氛;(b) 縫隙腐蝕或還原性無機(jī)酸腐蝕過程中產(chǎn)生的新生氫;(c) ) 電偶腐蝕或陰極維護(hù)過程中產(chǎn)生的氫氣;(d) 海水電解中的鈦處于陰極狀態(tài)(電位<0.70V)。為此,為保證鈦不吸氫,鈦在海水中的電位應(yīng)控制在0.70V以上。

(5)在3-12的pH值范圍內(nèi),鈦的氧化膜是穩(wěn)定的,是氫滲透的有用屏障。在上述pH值范圍內(nèi),短期陰極充氫實驗未發(fā)現(xiàn)吸氫現(xiàn)象。如果pH值在上述范圍之外,估計氧化膜不穩(wěn)定,所以維持效果很弱,氧化膜的維持不利于氫進(jìn)入鈦基體。長期實驗表明,在中性鹽水中,當(dāng)陰極電位低于0.7V時,陰極電位會引起吸氫。在非常大的陰極電流密度下(電極電位比-1.OVSCE更負(fù)),它可以加速吸氫并最終在室溫下引起氫脆。

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