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        氫脆及氫脆特征

        氫脆及氫脆特征
          氫 脆
          
          金屬材料由于受到含氫氣氛的作用而引起的斷裂, 統稱為氫脆斷裂或氫致開裂。
          
          氫脆的類型
          
          一、內部氫脆與環境氫脆
          
          氫脆斷裂在工程上是一種比較普遍的現象, 但由于材料性能、 加工工藝、 服役環境、 受力狀態不同,各種現象有較大差異。
          
          根據引起氫脆的氫之來源不同, 氫脆可分成兩大類: 一類為內部氫脆, 它是由于金屬材料在冶煉、鍛造、 焊接或電鍍、 酸洗過程中吸收了過量的氫氣而造成的; 第二類氫脆稱為環境氫脆, 它是在應力和氫氣氛或其它含氫介質的聯合作用下引起的一種脆性斷裂, 如貯氫的壓力容器中出現的高壓氫脆。
          
          內部氫脆和環境氫脆的區別, 在于氫的來源不同。一般認為, 內部氫脆和環境氫脆在微觀范圍(原子尺度范圍內) , 其本質是相同的, 都是由于氫引起的材料脆化, 但就宏觀范圍而言, 則有差別。 因為它們所包含的某些過程(如氫的吸收) 、 氫和金屬的相互作用、 應力狀態以及溫度, 微觀結構的影響等均不相同。
          
          二、氫脆斷口特征
          
          內部氫脆斷口往往出現“白點” 。 白點又有兩種類型: 一種是在鋼件中觀察到縱向發裂, 在其斷口上則呈現白點。 這類白點多呈圓形或橢圓形, 而且輪廓分明, 表面光亮呈銀白色, 所以又叫做“雪斑” 或發裂白點,。 這種白點實際上就是一種內部微細裂紋, 它是由于某種原因致使材料中含有過量的氫, 因氫的溶解度變化(通常是隨溫度降低, 金屬中氫的溶解度下降) , 過飽和氫未能擴散外逸, 而在某些缺陷處聚集成氫分子所造成的。 一旦發現發裂, 材料便無法挽救。 但在形成發裂前低溫長時間保溫, 則可消除這類白點。
          
          另一種白點呈魚眼型, 它往往是某些以材料內部的宏觀缺陷如氣孔、 夾渣等為核心的銀白色斑點,其形狀多數為圓形或橢圓形。 圓白點的大小往往同核心的大小有關, 即核心愈大, 白點也愈大, 白點區齊平而略為下凹。
          
          產生魚眼白點, 除氫和缺陷因素外, 還必須有一定的條件, 即應有一定的塑性變形量和一定的形變速度。 如果經過去氫處理或消除魚眼核心缺陷, 白點就不能形成; 小于一定的塑性變形量, 或用高的應變速率(如沖擊) , 都不會產生這類白點, 所以它是可以消除的, 故又叫可逆氫脆。 這類氫脆一般不損害材料的強度, 只降低塑性。
          
          內部氫脆斷口的微觀形態, 往往是穿晶解理型或準解理型花樣。 在白點區是穿晶解理斷裂, 而白點外則為微孔聚集型斷裂。

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