韩国精品无码一区二区三区在线_澳门在线毛片免费观看_亚洲人妻_无码极品人妻_中日韩va无码中文字幕

一般來說，氫的來源分為兩個部分，一個是熔煉過程中從潮濕環(huán)境、未完全烘干的爐體處吸收來的，另外一個是后期使用環(huán)境中引入的。其來源的核心是水氣，其化學(xué)反應(yīng)式為：3H2O+2Al=Al2O3+6H

從反應(yīng)關(guān)系分析來看，只要熔煉過程中或者后期使用環(huán)境中存在濕度增加或者較大濕度的環(huán)境，就會導(dǎo)致上述化學(xué)反應(yīng)式的進(jìn)行，引發(fā)鋁合金的吸氫。與其他類金屬相比，氫在鋁合金中的溶解度極低。同時，對于鋁合金來說，熔點附近的固態(tài)和液態(tài)的吸氫能力有較大的差別，因此液態(tài)的溶氫在凝固時很難完全析出。而在鋁合金中過飽和的氣體有兩個途徑分布，一個是通過氣孔或疏松等缺陷逸出，另一個是繼續(xù)以不穩(wěn)定的過飽和狀態(tài)留在鋁合金中，繼而在加熱或施加壓力等條件下向裂紋尖端或者夾雜物、微孔等缺陷位置聚集，形成氫分子而導(dǎo)致氫脆的發(fā)生。

氫致開裂特點

高強鋁合金氫致開裂最明顯的特點是具有不易觀察性、延遲性、不確定性以及突發(fā)性等特點，即便是在高溫、高壓極端環(huán)境下的高強鋁合金也不會顯現(xiàn)出明顯的氫致?lián)p傷特點。預(yù)制裂紋的高強鋁合金試樣在干燥的高壓氫環(huán)境中也不會反映出明顯的滯后開裂，但在濕空氣中則顯示明顯的脆性。

高強鋁合金氫致開裂的獨特特點是具有可逆性的，如果對充氫后的試樣進(jìn)行除氫處理，則其塑性和未充氫試樣的基本相同。因此，在一定程度上可以認(rèn)為，高強鋁合金的氫致開裂行為與材料中的原子態(tài)氫具有一定的相關(guān)性。同時，高強鋁合金的氫致開裂斷口具有差異性。據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，高強鋁合金的氫致開裂斷口形貌報道結(jié)果差異很大。這主要可以歸結(jié)為試驗條件和試樣處理方法的不同所導(dǎo)致的。但是總體上來說，鋁合金的氫致開裂斷口主要為沿晶和穿晶兩種類型，其斷口特征與斷面上氫濃度的高低有著直接的對應(yīng)關(guān)系。

鋁合金氫致開裂的影響因素

合金元素

氫致開裂的產(chǎn)生與材料自身的合金元素有直接或間接的關(guān)系。目前研究發(fā)現(xiàn)，合金元素對于氫致開裂的影響主要反映在強化相、顯微組織和晶界偏析3個方面。合金元素不僅可以改變合金的顯微組織結(jié)構(gòu)，而且能改變合金的電化學(xué)性質(zhì)。同時，合金元素還可以和氫發(fā)生相互作用，影響氫的濃度和氫的活動。合金元素中鎂和鋅可用于生成強化相MgZn2和MgZn，提高合金的強度，但是過高的鋅、鎂含量則會導(dǎo)致合金的韌性和抗SCC性能降低，從而導(dǎo)致脆性斷裂，一般認(rèn)為高強鋁合金晶界脆斷主要是由晶界鎂偏析導(dǎo)致的晶界Mg-H析出相引起的。因此，在對高強鋁合金進(jìn)行系統(tǒng)研究時發(fā)現(xiàn)，合理調(diào)配鋅、鎂的比例，對改善高強鋁合金的綜合性能極為重要。另有文獻(xiàn)報道，錳、鉻、鈦和鈰的加入可以有效降低鋁合金的氫脆敏感性。在顯微組織方面，晶界上的彌散強度、機體共格沉淀相GP區(qū)、晶界析出相的分布等顯微組織參數(shù)都會對高強鋁合金的氫脆敏感性產(chǎn)生不同程度的影響。

熱處理制度及表面處理

國內(nèi)外有文獻(xiàn)報道，7XXX系高強鋁合金在不同的固溶和時效處理下，氫會對力學(xué)性能表現(xiàn)出不同程度的影響，并取得了很多重要的研究成果。在國內(nèi)，宋仁國教授團(tuán)隊就7XXX系高強鋁合金時效狀態(tài)下的氫脆行為也進(jìn)行了較多研究，并且得出欠時效氫致開裂敏感性最強，過時效最弱，峰時效居中，同時也證明了雙峰時效下，第二時效峰的氫致開裂敏感性較第一時效峰的低。就目前國內(nèi)外的研究成果來看，大部分的研究僅僅局限于氫含量的存在會對性能有影響，但是具體影響程度如何，氫含量的損傷容限有多大并未形成明顯的結(jié)論。

環(huán)境因素

一般來說，高強鋁合金在干燥的環(huán)境下不會發(fā)生明顯的氫致開裂現(xiàn)象，但是一旦試樣置于潮濕或者溶液環(huán)境下，材料的氫致開裂敏感性會明顯增強。劉繼華團(tuán)隊通過表面電極極化工藝，研究其對鋁合金應(yīng)力腐蝕敏感性的影響。結(jié)果顯示陰極極化和陽極極化均會對材料的應(yīng)力腐蝕敏感性有不良影響，更進(jìn)一步分析表明陽極極化會促進(jìn)陽極溶解繼而引發(fā)應(yīng)力腐蝕的發(fā)生;而陰極極化則會加速氫向鋁合金內(nèi)部的滲透，增加氫致開裂的應(yīng)力腐蝕敏感性。祁文娟等研究發(fā)現(xiàn)，鋁合金氫致開裂敏感性與氫致附加應(yīng)力密切相關(guān)，氫致附加應(yīng)力會進(jìn)一步增強高強鋁合金的氫致開裂敏感性。馬少華等在實驗室空氣和潮濕空氣環(huán)境下，分別對預(yù)腐蝕鋁合金光滑試樣和缺口試樣進(jìn)行疲勞試驗，結(jié)果顯示：潮濕空氣環(huán)境下合金表面的薄水膜加速了裂紋的擴展以及原子氫引起的局部損傷，明顯降低了預(yù)腐蝕鋁合金的疲勞性能。

目前，高強鋁合金中的氫脆行為已經(jīng)取得了一系列的研究成果，但是大部分研究成果都是在對氫致開裂現(xiàn)象進(jìn)行驗證，或者是對個別氫行為進(jìn)行實驗室試驗與解釋，高強鋁合金的氫行為并未形成統(tǒng)一的理論。因此，在高強鋁合金輕量化應(yīng)用的必然發(fā)展趨勢下，進(jìn)一步開展對高強鋁合金氫致開裂行為的全面研究與探索是十分必要的。