表面氧化层对低碳钢氢渗透行为的影响

利用气相氢渗透技术,测定了#10碳钢表面镀Pd和预氧化两种状态(在80-330℃温度范围内)的有效氢渗透率和扩散系数,结果表明:低于150℃,表面氧化层(主要为Fe3O4)对氢在钢中的渗透有明显的阻碍作用,有效氢渗透率降低约1个数量极,扩散系数降低3-4倍,但在180℃,10kPa氢压力的条件F,表面氧化层开始被还原、氢渗透逐步回复到由钢中的体扩散所控制.氢在氧化钢中的渗透速率满足Sievert定律.     

氧化温度对工业纯钛氧化膜结构及阻氢性能的影响

本文研究了氧化温度对工业纯钛氧化膜结构及阻氢性能的影响。利用XRD和SEM对氧化膜相组成、表面形貌和截面形貌进行了分析。结果表明:工业纯钛在500～700℃氧化后的氧化层主要由金红石结构TiO2组成;表层氧化物的晶粒尺寸及氧化层厚度随氧化温度的提高而增加;低于500℃氧化时,氧化物晶粒较为细小,氧化层厚度较薄;高于600℃氧化时,氧化物晶粒较为粗大,氧化层较厚。氧化层的阻氢性能由氧化层厚度及致密度共同控制;氧化温度低于500℃时,随着氧化温度的升高,氧化层的阻氢性能逐渐增强;氧化温度高于500℃时,因氧化层致密度降低,其阻氢性能随氧化温度的升高而降低。     

600MW亚临界汽包炉给水腐蚀氧化技术研究

基于痕量溶解氢含量测定的给水腐蚀氧化技术应用于府谷电厂600MW亚临界汽包炉.该机组采用AVT(O)给水处理和炉水超低磷酸盐处理工艺,通过对机组给水溶解氢含量的监督,并依据溶解氢含量进行水汽指标的调节,较好的完成了给水指标的优化.     

微弧氧化膜对7050铝合金氢致局部塑性变形的影响

目的改善7050铝合金在湿空气中氢致延迟开裂敏感性高的问题,以延长其使用寿命。方法采用微弧氧化工艺在铝合金表面生成微弧氧化膜,研究微弧氧化膜对高强铝合金氢致局部塑性变形的影响。通过双悬臂梁(DCB)试样恒位移试验,评价微弧氧化膜对7050铝合金应力腐蚀敏感性的影响,通过读数显微镜原位观察和记录裂纹扩展情况。利用扫描电镜观察断口形貌,采用定氢仪分析氢含量。结果经过微弧氧化处理后,7050铝合金氢致局部塑性变形行为明显下降。测得有微弧氧化膜试样的应力腐蚀开裂门槛值KISCC为23.340MPa·m1/2,而无微弧氧化膜试样的KISCC为16.934MPa·m1/2。有膜的裂纹扩展速率为6.378×10–6 m/s,无膜的裂纹扩展速率为1.3612×10–5 m/s。同时微弧氧化膜使铝合金DCB试样中氢的体积分数从0.281×10–6下降到0.163×10-6。结论微弧氧化膜可以降低铝合金裂纹尖端的氢含量,从而抑制铝合金的氢致局部塑性变形。     

过热器氧化皮在线监测设备的研究与应用

随着国内高参数大容量机组的不断投入运行，电厂对机组热力系统水汽品质及在线监测技术提出了更高要求，常规的监控技术已经不能满足高参数大容量现代机组热力系统腐蚀监测的技术要求，探索和研制新的过热器氧化皮监测技术已势在必行。利用在线溶解氢表的监测技术能满足了这种要求，在过热器氧化皮在线监测上多了一种检测手段，有着极其广阔的应用前景。     

冷轧带钢表面氧化缺陷的控制实践

带钢氧化色缺陷曾经一度困扰我厂,严重影响了带钢表面质量。结合我厂的成功攻关实践,文章介绍了冷轧带钢表面的氧化色缺陷的不同形貌特征,从煤气制氢机组和罩式炉两个机组的实际生产特点出发,详细分析了氧化色缺陷的可能形成原因,并提出了减少冷轧板表面氧化缺陷的可靠控制措施,与大家共同交流生产经验。     

锆表面微弧氧化膜1000~1200 ℃高温蒸汽氧化行为研究

目的 研究微弧氧化表面处理对纯锆高温蒸汽氧化行为影响.方法 采用微弧氧化技术(MAO)在磷酸盐电解液中纯锆表面制备厚约2.5μm的陶瓷膜,再利用热重分析仪(TGA)测量它们在1000～1200℃蒸汽环境中的氧化性能,并分析蒸汽氧化前后氧化膜的微观结构、物相组成.用辉光放电谱仪(GDOES)分析蒸汽氧化前后锆基体及微弧氧化样品Zr、O、P、Na、C、H元素的成分深度分布.结果 锆基体及微弧氧化膜加速氧化动力学转变温度约为600℃.在1000℃蒸汽中,微弧氧化处理的纯锆样品氧化增重低于锆基体.蒸汽温度达到1100℃以上时,锆基体和微弧氧化膜的氧化增重曲线几乎重合.蒸汽氧化初期氧原子快速扩散至β-Zr中,当较厚α-Zr(O)层和ZrO2层形成后,氧化速率主要取决于氧在α-Zr(O)层中的扩散速率,而且氧化锆层阻挡了氢扩散进入锆基体.高温蒸汽氧化后,纯锆表面氧化层主要由单斜氧化锆(M-ZrO2)相和少量的四方氧化锆(T-ZrO2)相组成.结论 在1000℃以下,微弧氧化膜增强了锆基体的抗蒸汽氧化能力,但1100℃以上没有保护作用.     

氢化锆表面原位氧化法制备氢渗透阻挡层的研究

采用原位氧化法在氢化锆表面制备了氢渗透阻挡层，分析了工艺参数对氧化层生长的影响，借助XRD，XPS，SEM等分析测试手段对氧化层的物相组成和截面形貌进行分析，并对氧化层的阻氢效果进行检测。结果表明，氧化层的质量增量随氧化温度的升高而增大，在氧分压为0．1MPa，550℃恒温氧化2h的工艺条件下，在氢化锆表面制得了厚度为50～60um的氧化层；该氧化层主要为Baddeleyite结构的ZrO2；氧化层中含有O，Zr，C等元素并存在O-H键；氧化层均匀、致密，具有一定的阻氢作用。     

电镀-高温氧化制备Cr2O3阻氚涂层

采用电镀-高温氧化技术在321不锈钢基材表面制备出了Cr_2O_3涂层,研究了氧化时间及氧化温度对涂层组织结构和表面形貌的影响。利用XRD、SEM、EDS等分析测试手段对涂层的组织结构、元素分布及形貌进行了表征,并对涂层的抗腐蚀性能和阻氢性能进行了测试。结果表明,电流密度为0.3A/cm~2、氧化温度为700℃、氧化时间为4h下获得的Cr_2O_3涂层,晶粒尺寸均匀,约为1μm,晶粒之间结合紧密,孔隙少;Cr_2O_3涂层与基材之间存在Cr-O的过渡层,使Cr_2O_3涂层与基材结合紧密,界面处无空洞、裂纹等缺陷;且该涂层具有良好的抗腐蚀性能(自腐蚀电流密度仅为0.98×10~(-4)μA/cm~2)和抗热冲击性能(300次),阻氢渗透性能比基材提高了10.5倍。     

Na_2SiO_3溶液体系ZrH_(1.8)表面微弧氧化陶瓷层的研究

在Na2Si O3+Na OH+Na2EDTA体系下,采用恒压模式对氢化锆进行微弧氧化处理获得Zr O2陶瓷层。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、电子能谱(EDS)仪,分析了陶瓷层的表面形貌、截面形貌、相结构及陶瓷层的元素分布。结果表明:在硅酸盐体系中,通过恒压模式在Zr H1.8表面制得膜厚约为45m的Zr O2陶瓷膜,膜层分为过渡层、致密层和疏松层。EDS结果表明:微弧氧化陶瓷层中除基体元素Zr及溶液元素O外,未发现Si、Na等溶液元素的出现,说明Si O2-3、Na+等没有参与反应;在硅酸盐体系中Zr H1.8表面微弧氧化陶瓷层主要由M-Zr O2、T-Zr O2及C-Zr O2构成,M-Zr O2约90%。     

恒压模式下电源频率对ZrH_(1.8)表面微弧氧化陶瓷层的影响

在磷酸盐体系下,采用恒压模式对氢化锆(Zr H1.8)进行微弧氧化。考察了电源频率对氧化膜的厚度、相结构、截面形貌以及阻氢性能的影响。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、膜层测厚仪分析了氧化膜的表面形貌、截面形貌、相结构及膜层厚度。通过真空脱氢实验评估膜层的阻氢性能。结果表明:随着电源频率的增加,Zr H1.8表面微弧氧化膜层厚度由约50μm仅减小至约45μm;电源频率的增加能有效提高膜层的致密性;电源频率的改变对于膜层的相结构没有明显影响,膜层主要由单斜相氧化锆(M-Zr O2)和四方相氧化锆(T-Zr O1.88)构成,其中单斜相占80%以上;电源频率的增加有助于提高氧化膜的阻氢效果,当电源频率增加到300 Hz时,氧化膜的氢渗透降低因子PRF值高达10.8。     

连续退火镀锌气氛中氢含量对Mn-Si双相钢表面选择性氧化的影响

应用SEM、EDS和XPS研究了退火气氛氢含量对Mn-Si双相钢退火后表面氧化物形貌的影响。结果表明,Si在晶界有明显的偏析,晶界处生成的氧化物为SiOx,晶内生成的氧化物主要为MnO和Cr2O3。随着气氛中氢含量的增加,双相钢表面的晶内氧化物数量逐渐增多,而晶界处偏析的氧化物带由粗大变为细小。利用H.J.Grabke理论模型解释了上述现象。     

溶解氢对316L不锈钢在模拟压水堆一回路水中氧化行为的影响

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电镜(TEM)分析了不同溶解氢含量下, 316L不锈钢在325℃的模拟压水堆一回路水中形成的氧化膜的形貌、结构和成份。实验结果表明, 316L不锈钢在溶解氢含量为零的高温高压水中形成外层富铁,内层富铬的双层氧化膜。随着水中溶解氢含量的升高,氧化膜外层的大颗粒氧化物尺寸减小,排列更加致密。而氧化膜的物相组成变化不明显,均主要是由尖晶石结构氧化物构成。XPS分析表明,随着水中溶解氢含量的升高,氧化膜厚度逐渐增加,且氧化膜中Ni含量升高,Cr含量降低。     

模拟压水堆一回路水中预充氢对316L不锈钢氧化膜的影响

采用扫描电镜和X射线光电子能谱仪,分析了有无充氢冷加工316L不锈钢在300℃除氧的模拟压水堆一回路水中浸泡168 h后,其表面氧化膜的厚度及成分。结果表明:有无充氢试样表面形成的氧化膜均为双层结构,外层氧化膜的氧化物颗粒富含Fe,内层氧化膜的氧化物颗粒富含Cr。与未充氢试样比,充氢试样氧化膜的厚度较厚,外层氧化膜的氧化物颗粒较大且Fe与Cr的质量分数比较大;充氢导致试样内层氧化膜Fe含量升高,OH~-与O~(2-)的原子分数比增大,抑制了Cr氧化物的形成,使氧化膜中Cr含量下降,从而降低了氧化膜的保护性,加速基体的氧化。     

氢陷阱对临氢钢氢扩散系数测定的影响

采用双电解池电化学氢渗透法测试氢在临氢钢中的扩散系数,并通过对比修正前后氢渗透公式的拟合结果,评价临氢钢中的氢陷阱对氢扩散行为的影响。结果表明:氢陷阱会降低氢扩散系数的测量值,并导致不同厚度试样的测量值存在差异。从材料均匀性方面考虑,选取较厚的试样应获得更准确的测试值。     

15MnVN钢的氢致硬化和氢致软化

研究了不同氢含量，应变速率条件下１５ＭｎＶＮ钢氢致硬化和氢软化现象。试验证实，氢的存在首先造成氢致硬化，而当塑性变形开始后又导致氢致软化。这一作用受钢中氢偏聚控制，并受应变速率的诱导作用。氢的存在对钢的抗拉强度无明显影响。     

金属的“肺活量”

<正> 一个成年男子正常的肺活量约为3L半到4L。而“体重”1kg的海绵钛的“肺活量”却大得惊人,一次竟能“吸入”后再“呼出”氢气达200L！ 金属钛、锆、钒、铌、钽及钯等在一定的温度与氢压下,都能大量吸氢而生成金属氢化物。金属吸氢后原有的韧性消失而变脆,遇碰撞很容易“粉身碎骨”,因而可制成多种含氢的金属粉末。 利用金属大量吸氢与放氢的特性,生产金属粉末较多的是用氢化脱氢法生产钛粉。金属与氢能进行如下反应:     

塑性形变对4340钢中氢的富集及传输行为影响

采用渗氢试验和数值计算两种方法研究.了塑性形变对金属中氢的扩散和富集的影响,讨论了4340钢中的氢浓度与塑性形变大小、氢扩散时间及边界条件之间的关系.