电化学充氢下2.25Cr1Mo0.25V钢氢脆敏感性研究

针对制造加氢反应器的主要材料2.25Cr1Mo0.25V钢易发生氢脆的问题,重点研究了材料氢脆发生机制,以了解该材料的氢脆敏感性。利用电化学氢渗透测试技术,通过施加阴极恒电流,使氢原子渗透进入钢中,揭示了不同环境中的氢扩散特性,同时通过结合氢渗透技术和慢速率拉伸试验方法研究了钢材的氢脆敏感性。渗氢试验结果表明:随着电化学充氢电流密度的增大以及试样厚度的减小,氢扩散系数均逐渐增大;充氢温度的倒数1/T和氢扩散系数的自然对数之间存在线性关系。慢速率拉伸试验的结果表明:随着充氢电流密度的增大,钢的断裂强度、延伸率和断面收缩减小而氢脆指数增大。当充氢电流密度超过2.5×10~(-3) A/cm~2时,钢材表现出明显的氢脆。该试验结果可为加氢反应器材料性能评价提供理论依据。     

合金元素对铝阳极电化学性能的影响

通过正交试验法研究Mg,Sn和Hg元素对铝合金阳极电化学性能的影响,采用恒电流扫描法、动电位极化法和排水析氢法检测Al-Mg-Sn-Hg阳极的电化学性能和腐蚀性能,采用环境扫描电镜结合能谱分析研究A1-Mg-Sn-Hg阳极的表面形貌和显微组织.结果表明:Sn和Hg的加入使得一部分Mg与2种元素形成第二相,成为80℃、大电流密度下铝阳极活化的主要因素,并能很好地抑制析氢;另一部分Mg固溶在Al中,成为铝阳极保持活化状态的重要原因;得到了综合性能优良的Al-Mg-Sn-Hg铝合金阳极材料,它在电流密度为650 mA/cm2、80℃、4.5％的NaOH溶液中稳定电位为-1.707 V,析氢速率为0.38 mL/(cm2.min).     

氢在Q960纯净钢中的扩散

用电化学氢渗透方法研究高强度纯净钢Q960中氢陷阱、氢渗透温度和试样厚度对氢扩散系数的影响. 研究结果表明: Q960纯净钢中的氢陷阱延长氢原子的穿透时间, 同时降低氢在钢中的扩散系数, 而可逆氢陷阱对氢扩散系数的影响大于不可逆氢陷阱; 氢在Q960纯净钢中的表观扩散激活能为26 056 J/mol; 氢在Q960纯净钢中的扩散系数与试样厚度无关.     

固溶C对ULC-BH 钢抗自然时效性能的影响

经过不同的时效处理研究了固溶C含量对ULC-BH 钢抗自然时效性能的影响。试验结果表明,ULC-BH 钢在170℃×500 min的长时间烘烤过程中,固溶C原子会发生偏聚并形成柯氏气团,BH2与Ae值逐渐增加；当柯氏气团达到饱和后,BH2与 Ae 值出现平台,之后变化不大；固溶C含量越高,相应的 BH2值越大；当固溶 C 含量为18.9 ppm 时,BH2值为46.2 MPa；固溶C含量为32.5 ppm时,BH2值可以达到74.4 MPa；同时固溶C含量越高,引起屈服强度与Ae值均变大,但是为保证 ULC-BH 钢板经自然时效后的成形性能,钢板固溶 C 含量不应过高,当平整量为1%时,固溶C含量为18.9 ppm的钢板的性能较好。     

La_(1-x)Ce_x(NiCoMnAl)_5贮氢合金电极的制备及表面改性

制备了 L a1 - x Cex(Ni Co Mn Al) 5 贮氢合金电极 ,研究高温热碱充电和 KBH4还原剂热充电两种新型表面改性方法及其对 L a1 - x Cex(Ni Co Mn Al) 5 贮氢合金电极活化次数、高倍率充放电能力和氢扩散行为的影响。探讨了作用机理。结果发现表面处理法有利于提高合金电极的活化性能和大电流充放电性能。其中 KBH4还原剂热充电法处理后的合金电极在第二次充放电循环时就能完全活化 ;并且在90 0 m A/g的充放电电流密度下 ,其高倍率放电能力达到85 %左右 ;合金电极表面出现大量的微裂纹 ,氢在处理后的合金电极中的扩散系数为 3.2 3× 10 - 9cm2 /s     

TM210A钢冶炼工艺对其组织和性能的影响

针对TM210A马氏体时效钢在生产过程中出现的组织和性能不能满足标准要求的实际情况，研究了钢的化学成分、真空自耗重熔速度对TM210A钢棒材的低倍组织和力学性能的影响，在透射电镜下观察了固溶态和时效态的显微组织.结果表明，强化元素含量的合理控制能提高棒材的强度，适当的真空自耗重熔速度能有效改善棒材低倍组织，提高棒材强度.在此基础上确立了该钢的冶炼工艺.     

循环伏安法测定氢在贮氢合金中的扩散系数

利用循环伏安法测定了氢在钒基固溶体V3TiNi0.56Cr0.1贮氢合金中的扩散系数.氢的氧化峰峰值电流IP与扫描速度的平方根υ1/2之间有较好的线形关系,说明整个反应受氢原子的扩散控制.扩散系数为DH=9.8×10-8cm2/s.结果表明:钒基固溶体V3TiNi0.56Cr0.1贮氢合金电极的大电流放电性能较差.     

Ni-Cu合金的脱合金制备及其析氢电催化性能

通过真空熔炼与固溶处理相结合的方法获得Ni_(30)Mn_(70)和Ni_(20)Cu_(10)Mn_(70)前驱体合金,经电化学脱合金化法制备纳米多孔Ni及Ni-Cu合金,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析合金相组成和微观结构,运用线性扫描伏安法、交流阻抗、方波电位法及计时电位法研究电极的析氢电催化性能.结果表明:纳米多孔Ni-Cu合金电极具有较高的电催化析氢性能,在0.1 A/cm~2电流密度下,析氢过电位仅19 mV,具有较好的电化学稳定性.     

10Cr21Mn16NiN高锰氮奥氏体不锈钢组织与性能研究

研究了固溶处理温度对热轧态10Cr21Mn16NiN高锰氮奥氏体不锈钢微观组织、力学性能和腐蚀性能的影响,并进一步揭示了该材料的低温韧脆转变行为。结果表明,随着固溶温度的升高,屈服强度和抗拉强度逐渐降低,而延伸率和耐腐蚀性能逐渐增大。这是因为高温固溶促进了热轧阶段形成的有害相重新溶解,从而消除析出相对性能带来的不利影响。10Cr21Mn16NiN钢在低温冲击载荷下表现出明显的韧脆转变行为,韧脆转变温度在-110℃附近,高于-110℃可以获得强度与韧性的良好配合。     

开轧温度对铌微合金化热成型钢氢致延迟开裂性能的影响

通过动态充氢恒载荷、氢渗透等实验研究轧制工艺对铌合金化热成型钢的氢致延迟开裂性能的影响。随着开轧温度从1000益降低到950益,热成型钢的氢扩散系数降低,氢致延迟开裂性能提高,耐腐蚀性能下降。透射电镜观察发现开轧温度为1000益时MX型析出相尺寸为30 nm;开轧温度为950益时热成型钢的MX型析出相尺寸为5 nm左右,可以观察到直径为50 nm Cr2 C3析出相。作为氢陷阱的纳米析出相是提高实验钢氢致延迟开裂性能的主要因素。析出相不同的原因是开轧温度为1000益时MX型析出相发生熟化现象,进一步抑制Cr2 C3的析出。