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℃降低到950℃,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℃时MX型析出相尺寸为30 nm;开轧温度为950℃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 Cr2C3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℃时MX型析出相发生熟化现象,进一步抑制Cr2C3的析出

本文用电化学方法研究了稀土元素Nd和La对工业纯铁中氢的渗透过程和扩散系数的影响。实验结果表明,随着铁中Nd或La含量的增加,氢的渗透过程减慢、扩散系数下降。固溶Nd和La原子是铁中氢的可逆浅陷井。固溶Nd原子与氢的结合能为4.4kcal/mol。当钕含量在0.082wt.%以下时,氢在铁中的扩散过程激活能为6.1kcal/mol。实验还测定了含Nd铁中氢的渗透过程激活能为8.7kcal/mol

对氢致钢内部疲劳裂纹的萌生和扩展进行了数值模拟.首先用有限元法分析了氢在疲劳载荷作用下向钢中缺陷处扩散富集的过程,然后计算得到氢含量分布结果.根据夹杂理论将氢富集区视为在缺陷附近分布的弹性夹杂,用有限元法计算得到的氢含量场求出夹杂处的应力强度因子,进而建立疲劳裂纹萌生和扩展的判据.比较了在不同加载条件下氢致疲劳裂纹萌生和扩展的规律.用梯形法修正了Sofronis和McMeeking的瞬态扩散有限元公式,发现用梯形法可以缓解加载初期较高的浓度梯度和应力梯度引起的计算结果震荡的情况,这对于计算开裂判据是十分重要的.最后讨论了提高模拟精度和改进模型的方法

解出了应力作用下梁的横向振动方程,结果表明,E=C（σ）ω2,E是扬氏模量,C是应力σ的函数,ω是样品的固有频率。同时测量基波和高次谐波的频率,就可用计算机求出E和σ。用静电激发调频检测法对比研究了电解充氢和人为部分应力松弛对纯铁扬氏模量的影响,结果表明:电解充氢能导致应力部分松弛,从而引起表观弹性模量的下降;在充氢和人为部分应力松弛后的室温时效过程中,应力都有部分回升,E也都升高0.1-0.3%;用排油取气法测得室温放出的氢量为7-8wppm,即7-8wppm的氢对和原子键合力有关弹性模量没有明显影响。也应用悬丝共振法研究了氢对纯铁弹性模量的影响并获得了同样的结果

以氢分压动态检测方法为基本原理,以西华特定律为含氢量计算公式的基本模型,研制了由真空变容单元、变容驱动单元和数据采集与处理单元构成的铝合金熔体含氢量快速检测系统.通过实时监测真空室实际压强和动态计算的理论压强以及二者的差值,快速获得熔体氢分压,利用经验公式计算熔体含氢量,不仅测试速度快、测试准确,而且具有操作简单和测试成本低的显著特点

通过实验和有限元计算研究了MnS夹杂对钢中氢扩散行为的影响.结果表明:当MnS夹杂长度取向与氢渗透方向平行时,氢在钢中的表观扩散系数随MnS含量的增加而增加;当MnS夹杂长度取向与氢渗透方向垂直时,氢在钢中的表观扩散系数随MnS含量的增加而降低.对于具有扩散通道效应和陷阱效应的第二相,它对氢扩散的影响取决于扩散通道效应和陷阱效应的强弱以及第二相的形状、数量和取向

通过对预充氢310不锈钢薄膜在透射电镜(TEM)下的原位拉伸观察,并和不含氢试样的结果相比较,研究了氢在韧-脆转变中的作用及氢致脆断机理,结果表明,氢使奥氏体不锈钢由韧变脆的根本原因是氢降低了微裂纹形核时的临界应力强度因子,从而抑制了DFZ中纳米级微裂纹向空洞的转化

用排水集气法分别测量了淬态和退火处理Fe39Ni39Si8B12Mn2金属玻璃在室温附近不同温度下的氢的扩散系数,由此计算出扩散激活能。退火处理导致的结构弛豫均使频率因子D0和激活能变小。测量了样品在弯曲振动模式下共振频率,发现氢可以降低金属玻璃的杨氏模量,且充氢后时效过程中共振频率随时间的变化规律和时效过程中样品含氢量的曲线相似,即由氢降低的杨氏模量和含氢量成正比

利用特殊的四边形夹具可分别施加等值的拉、压载荷,同时测出拉、压应力引起的相对稳态氢渗透通量的变化就可求出氢的应变场。结果表明,氢在铁中的应变场是非球对称的,且;ε1>0,ε2=ε3<0。实验表明,氢的表观偏克原子应变场和表观偏克原子体积均随体内氢浓度的增加而下降。用最小二乘法可获得氢浓度趋于零时的真实值,分别为ε1=0.37,ε2=ε3=-0.11,VH=2.49cm3/mol。实验还表明,外加应力大小对应变场没有影响

抗氢钢中形成稳定的合金碳化物以固定碳,避免在高温、高压下与氢作用形成甲烷造成氢损伤,这不仅与钢材成分的合理设计有关,而且与合理选择热处理制度密切有关。本文采用综合相分析方法对12SiMoVNb合金碳化物析出及其与氢相互作用行为进行探讨,指出采用～1000℃正火及720℃～740℃高温回火,以获得在铁素体基体上分布着以V4C3为主的弥散碳化物,以及Mo、V、Nb元素固溶强化是该合金获得综合力学性能,特别是高温(400℃PH2=200kg/cm2)抗氢腐蚀性能的关健