电化学充氢下2.25Cr1Mo0.25V钢氢脆敏感性研究

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1、第50卷第7期西安交通大学学报Vo1．5ONO．72016年7月JOURNALoFXI’ANJIAOTONGUNIVERSITYJu1．2016DOI：10．7652／xjtuxb201607014电化学充氢下2．25CrlMo0．25V钢氢脆敏感性研究胡海军，李康，武玮，程光旭，弓卫军(西安交通大学化学工程与技术学院，710049，西安)摘要：针对制造加氢反应器的主要材料2．25CrlMo0．25V钢易发生氢脆的问题，重点研究了材料氢脆发生机制，以了解该材料的氢脆敏感性。利用电化学氢渗透测试技术，通过施加阴极恒电流，使氢原子渗透进入钢中，揭示了不同环境中的氢扩散特性，同时通过结合氢渗透技术

2、和慢速率拉伸试验方法研究了钢材的氢脆敏感性。渗氢试验结果表明：随着电化学充氢电流密度的增大以及试样厚度的减小，氢扩散系数均逐渐增大；充氢温度的倒数1／T和氢扩散系数的自然对数之间存在线性关系。慢速率拉伸试验的结果表明：随着充氢电流密度的增大，钢的断裂强度、延伸率和断面收缩减小而氢脆指数增大。当充氢电流密度超过2．5×10A／cm。时，钢材表现出明显的氢脆。该试验结果可为加氢反应器材料性能评价提供理论依据。关键词：氢脆敏感性；电化学充氢；2．25Cr1MoO．25V钢；扩散系数；氢脆指数中图分类号：TG172文献标志码：A文章编号：0253-987X(2016)07—0089—07Resear

3、chontheHydrogenEmbrittlementSensitivityof2．25Cr1Mo0．25VinElectrochemicalHydrogenChargingHUHaijun，LIKang，WUWei，CHENGGuangxu，GONGWeijun(SchoolofChemicalEngineeringandTechnology，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China)Abstract：Thealloysteel2．25Cr1Mo0．25Vismainlyusedtomakehydrogenationreactors，whichi

4、seasilysubjecttofailureofhydrogenembrittlement．Thispaperaimstostudythemechanismofhydrogenembrittlementandunderstandthehydrogenembrittlementsensitivityofthemateria1．Withtheelectrochemicalhydrogenpermeabilitytechniqueandapplyingconstantcathodecurrenttoletthehydrogenpermeateintothesteel，thecharacteris

5、ticsofhydrogendiffusionunderdifferenttestconditionswererevealed．Meanwhile，thehydrogenemhrittlementsensitivitywasinvestigatedbycombiningthehydrogenpermeabilitytechniquewiththeslow—ratetensiletest．Thetestresultsshowedthatthehydrogendiffusioncoefficientswereincreasedwiththegrowthoftheelectrochemicalhy

6、drogenchargingcurrentdensityaswellasthereductionofsamplethickness．Thereisalinearrelationshipbetweenthereciprocalofchargingtemperature(1／T)andthenaturallogarithmofhydrogendiffusioncoefficient．Resultsofslow—ratetensiletestsshowedthatwiththegrowthofthechargingcurrentdensity，thefracturestrength，theelon

7、gationrateandtheareareductionofthesteeldecreased，whilethehydrogenembrittlementindexesincreased．Whenthehydrogenchargingcurrentdensityexceeds2．5×10。A／cm，thesteelshowedobvioushydrogenembrittlement．Thetestresul