钛及钛合金材料氢脆的危害
发布时间:2021-07-30
摘要:在钛及钛合金中，氢可以溶解在β相和a相中，也可以以γ相（氢化物）的形式存在。氢会降低钛的 a+β/β 相变点，并且是一种间隙 β 稳定元素。当钛及钛合金中的氢含量小于0.020%时，可以防止氢化物型氢...
在钛及钛合金中，氢可以溶解在β相和a相中，也可以以γ相（氢化物）的形式存在。氢会降低钛的 a+β/β 相变点，并且是一种间隙 β 稳定元素。当钛及钛合金中的氢含量小于0.020%时，可以防止氢化物型氢脆。但应力引起的氢化物氢脆和可逆氢脆在钛和钛合金中难以避免。氢对钛及钛合金性能的主要影响是氢脆。降低钛及钛合金氢脆的主要措施是降低氢含量。实践证明，原材料严格控制：真空冶炼，中性或氧化气氛或加工过程中的涂层；热处理时避免还原气氛；在惰性气氛或真空保护下焊接，尽量避免碱性酸洗中氢气增加等都是有效的。此外，铝和锡可以增加氢在钛中的固溶度；β-稳定元素可以增加β相的数量，增加氢在钛及钛合金中的溶解度，降低钛及钛合金对氢化物和应力诱导氢化物型氢脆敏感性的影响。钛的吸氢构成氢化物，造成腐蚀破坏。大致有以下几种情况： (1)如果氢分散速度慢，氢化物主要聚集在钛表面，则表面氢化物变脆脱落，腐蚀加速。(2)氢分散到应力场在应力作用下会聚的位置，形成氢化物。由于内部微裂纹在应力作用下弥散渗透，形成氢致裂纹： (3)钛基体吸收大量氢，造成钛材料的氢脆损伤。
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