二、实验过程 材料是高强度A1-Z一MgCu(Le,Lc)锻件，成份和热处理工艺如表1。 表1 合金成份和热处理工艺 合金 Z。 Mg Cu Cr Mn 热处理工艺 T,S Y.S Le9 5052 2.76 1.41 0.23 ·65心水谛品沿 550 510 Les 5.54 2011 1.77 0.14 0.33 475℃水淬1350℃15h 590 530 试样是20毫米厚的改进型WoL试样，用螺钉和垫块加载〔11)。A合金是S-L取向， 即裂纹 沿长轴方向扩展，而B合金是L一S取向，裂纹沿短横向扩展。 我们的实验表明，在1NH2SO:溶液中充氢并不产生氢致潘后裂纹。用小块试样充氧 (1NH2SO。,i=20毫安/厘米2，t=24小时)后放在充满石蜡油的玻璃管中，结果也收集 不到H2,这可能是由于存在氧化膜，原子氢不能进入试样的缘故。在PH=1的HC1溶液和 中性水溶液中充氢，因表面膜不断被溶解，故用集氢管能收集到足够数量的H,因此，本 试验选用中性水溶液电解充氢，电流密度为8毫安/厘米2，或在PH=1的HC1水溶液中漫池 充氢。 带有环形槽的缺口试样（图1）抛光后烘乾，然后预制疲劳裂纹（有些试样先预制裂纹 再抛光，在120℃烘烤48小时就可把疲劳裂纹内的水烘乾)。加载后在裂纹前端盖上醋酸纤 维纸，然后用快干橡胶把环形槽及其上方部位全部复盖，让环形槽下半部泡入水中电解充 氢。由于采取了密封措施，水不能进入裂纹内部。充氢试样定时取出观察照相。 部分不开环形槽的缺口或预裂纹试样，加载后半泡在高纯水溶液（电阻大于5兆歌） 中，使抛光露在空气中，随时取出观察应力离蚀裂纹的产生和扩展。 用不开环形槽的WoL试样(B=20mm)测量在高纯水和3.5NaC1水溶液中的K1cc及 da/dt〔11)。研究极化对da/dt影响时，外加电压为-600，-300，+300，+600，毫伏。 测量不同条件充氢后的放氢量时，应用5×10×20毫米的试样，在常温和50℃集气时用石腊 油作介质，在75℃和100℃时应用机油，高温时要扣除油挥发所占的体积。 三、试验结果 :1.电解充氢时氨致裂纹的产生和扩展 图2是A合金电解充氢过程中氢致滞后裂纹的产生和扩展过程。刚加载，抛光后预制的 疲劳裂纹前端存在一个加载塑性区（图2-1）'，试样在100℃烘烤48小时后在空气中放置24小 时，裂纹前端的塑性区没有任何变化。在65℃中性水溶液中电解充氢72小时，这时裂纹前端 塑性区及其塑性变形量明显增大，即产生了氢致滞后塑性变形。C处的夹杂已经开裂，在它 的两端产生了次生塑性区（图2~2），因为在暗场中滑移线呈亮的波纹线而疲劳裂纹和氢致 滞后裂纹均呈黑色细线〔5一7)故可以在暗场中把滞后塑性变形带和裂纹分开，暗场观察表明， 虽然已产生了滞后塑性变形，但并未形成氢致裂纹，继续再充氢12小时，这时滞后塑性变形 ·:迸，步扩展，在C、D、E处形成了不连续的氢致裂纹。其中C裂纹是原来夹杂开裂后长大 99二 、 实验过 程 材料是高强度 一 一 。 。 ， 。 ‘ 锻件 ， 成份和热处理工艺如 表 表 合金成份和热处理工 艺 合金 热处理工艺 不蔷 ， · … ‘ · ‘ 习。 · 司一 ‘ 。 。 ℃ 水 淬 ℃ 一 从 ℃水淬 ℃ 试样是 毫米厚 的改进型 试样 ， 用 螺钉 和 垫块加载〔 〕 。 合金是 一 取 向 ， 即裂纹 沿长轴方向扩展 ， 而 合金是 一 取 向 ， 裂 纹沿短横向扩展 。 我们的实验表 明 ， 在 ‘ 溶液 中充 氢 并不产生 氢致滞后 裂纹 。 用小块试样充级 ‘ ， 二 毫安 厘 米 ， 小时 后放在充满石蜡油的 玻璃管中 ， 结果也收集 不 到 ， 这可 能是 由于存在氧化膜 ， 原子 氢不 能进入 试样的缘故 。 在 二 的 溶液和 中性水溶液 中充氢 ， 因表面膜不断被溶解 ， 故用集氢管 能收 集到足 够数 的 ， 因此 ， 本 试验选 用 中性水溶液 电解充氢 ， 电流密度为 毫安 厘米 ，， 或在 二 的 水溶液中漫泡 充氢 。 带有环形槽的缺 口 试样 图 抛光后 烘乾 ， 然后 预制疲劳裂 纹 有些 试样先 预制裂坟 再抛光 ， 在 ℃ 烘烤 小时就可把疲 劳裂纹 内的水烘乾 。 加载后 在裂纹前端盖 上醋酸纤 维纸 ， 然后 用快干橡胶把环形槽及其 上 方部位全 部复盖 ， 让环形槽下半部泡入 水中电 解充 氢 。 由于采取 了密封措施 ， 水不 能进入 裂纹内部 。 充氢试样定时取出观 察照相 。 部分不 开环形 槽 的缺 口 或预 裂纹试样 ， 加载后 半饱 在高纯水 溶液 电阻大于 兆欧 中 ， 使抛 光露在 空 气中 ， 随 时取 出观 察应力腐蚀 裂 纹 的产生和 扩展 。 用 不开环形槽的 试样 二 测量在高纯水和 水 溶液 中的 。 。 及 〔 〕 。 研 究极化对 影 响时 ， 外加 电压为 一 ， 一 ， ， ， 奄伏 。 测量 不 同条件充氢后 的放氢量 时 ， 应 用 。 毫米的试样 ， 在常温和 ℃集气时用 石腊 油作介质 ， 在 ℃ 和 ℃时应 用机油 ， 高温时要扣除油挥发所 占的体积 。 三 、 试 验 结 果 ’ 电解充氢时氢致裂故的产 生和扩展 图 是 合 金 电解充氢过程 中氢 致滞后 裂纹的产生和扩展过程 。 刚加载 ， 抛光后 预制 的 疲 劳裂 纹前端存在一个加载 塑性区 图 一 ， 试样在 ℃烘烤 小时后 在 空气 中放里 小 时 ， 裂纹前端 的塑性 区没有任何变 化 。 在 ℃中性 水 溶液 中电解充氢 小时 ， 这时裂 纹前端 塑性 区及其塑性变形量 明显增大 ， 即产生 了氢致滞后 塑性变形 。 处的夹 杂 巳经开裂 ， 在它 的两端产生 了次生 塑性 区 图卜 ， 因为在暗场 中滑移线 呈亮 的 波 纹线而疲劳裂 纹和 氮致 滞后裂 纹均呈 黑 色细线 〔 一 〕故可 以在暗场 中把滞后塑性变形带和裂 纹分开 ， 暗场观 察表 明 ， 虽然 已产生 了滞 后 塑性变形 ， 但并未形成氢致裂 纹 ， 继续再充氢 小时 ， 这时滞后 塑性变形 进份 步扩展 ， 在 、 、 处形成了不连续的氢 致裂 纹 。 其 中 裂 纹是原 来夹杂开裂后长大 孕 银弓甲之