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金屬氫滲透研究綜述
關(guān)鍵詞：氫損傷 氫滲透 阻氫涂層 電沉積 陰極保護
摘要：綜述了氫滲透的研究方法和研究歷史,總結(jié)了當前對氫損傷機理的研究,以及在易發(fā)生氫脆環(huán)境下的氫滲透行為規(guī)律和影響氫行為的因素。在這些研究的基礎(chǔ)上,國內(nèi)外先后開發(fā)了許多氫滲透防護技術(shù),如:阻礙氫原子滲入基體,在材料表面制備涂鍍層;消除鋼中有害元素的方式,改變中氫原子陷阱的數(shù)目;從組織入手,開發(fā)高純度、高抗氫鋼,包括一些系列鐵素體合金鋼等。綜述了從傳統(tǒng)的電沉積阻氫合金鍍層,到新工藝制備阻氫陶瓷層的發(fā)展。阻氫涂層具有阻氫性能極佳,兼具保護作用的優(yōu)點,但容易失效,破損后會加快基體的局部腐蝕;而通過冶金、熱處理來凈化鋼材,改變組織成分開發(fā)的純凈鋼,其實際抗氫脆性能并不理想,仍然會出現(xiàn)氫引起的力學性能下降,并且具有控制工藝復雜、能耗大的缺點。由此認為,氫一旦進入金屬材料內(nèi)部,造成材料的性能損傷不可避免,防止氫進入金屬材料是該領(lǐng)域的關(guān)鍵科學問題。氫滲透過程是氫損傷發(fā)生的關(guān)鍵步驟,那么阻礙氫滲透過程的進行就成了氫損傷防護措施的重中之重。抑制氫滲透過程的發(fā)生需要從降低氫原子濃度梯度、降低材料內(nèi)部氫陷阱密度和結(jié)合能兩方面入手,開發(fā)有效的抑氫手段,抑制氫滲透過程,使材料內(nèi)部的氫原子濃度小于臨界氫原子濃度。
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