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金属结构材料在服役过程中,由于氢进入金属内部引起材料发生氢脆等损伤,可能造成突发性的断裂危害,严重威胁工程结构安全。氢脆敏感性分析技术着重将材料服役工况的模拟与氢导致的材料性能退化相结合,利用氢含量测试、氢渗透、慢应变速率拉伸、断裂韧性测试和含氢环境下的疲劳和氢致开裂测试等,评定材料与环境组合条件下的氢脆风险,构建材料安全服役边界条件。
图1 含氢服役环境模拟设备 (a)和(b)内部高压含氢环境模拟设备;(c)阴极保护模拟设备 |
氢脆风险随位置和时间的变化趋势分析技术 | |
氢渗透曲线 | SSRT曲线 |
图3 力学性能测试及表征技术(a)断裂韧性;(b)拉伸性能;(c)疲劳性能 |
断口及裂纹源微观分析技术 | ||
图4 材料表面的鼓泡及断口裂纹微观形貌 |