高强钢磷化过程的氢渗透性能-论文.pdf

《高强钢磷化过程的氢渗透性能-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第26卷第4期海军工程大学学报Vo1．26No．42Ol4年8月JOURNALOFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERINGAug．2014高强钢磷化过程的氢渗透性能周立清，宋玉苏，褚广哲(海军工程大学理学院，武汉430033)摘要：研究了磷化速度对金属表面的氢残留量的影响，并设计了氢渗透实验方法，同时进行了实验研究。实验结果表明：磷化反应速度决定了氢渗透反应速度，而反应速度越快，H原子向金属内渗透的速度越快；磷化过程的析氢量越大，渗入金属内的H原子越多；磷化膜致密性越好，对H原子的阻挡越明显。关键词：高强钢；磷化；氢脆中图分类号：TG174．4文献标志码：A文

2、章编号：1009—3486(2014)O4—0063—04PerformancestudyofHatomspenetrationduringhigh—strengthsteelphOsph0rizatiOnprocessZHOULi—qing，SONGYu—SU，CHUGuang—zhe(CollegeofScience，NavalUniv．ofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：Thispaperhasstudiedthehigh—strengthsteelphosphorizationprocessanddesignedame—t

3、hodofhydrogenpermeationexperiment，aimingatpenetrationspeedofthehydrogenresiduesonthemetalsurface．TheresultofhydrogenpermeationexperimentshowsthatthepenetrationspeedofHatomsinsidethemetalcanberaisedbytheintensityofreaction；Themorehydrogengasgeneratedintheprocessofphosphorization，themorehydro

4、genatomsremaininsidethemetal；ItisobviousthatthegoodcompactnessofphosphatecoatingcanpreventHatomsfrompenetratingthecoating．Keywords：high—strengthsteel；phosphorization；hydrogenembrittlement高压钢瓶通常采用常温磷化技术以提高其表入钢板基体，逐步积累聚集后引起“氢脆”的潜在面的耐蚀性l】]。但是，伴随着酸性环境的磷化过问题。出于安全性考虑，需要尽量控制试样表面程，钢板表面必然存在析氢反应，在金属表

5、面产生的原子态H残留，但目前在磷化技术研究中，没H原子]，使得试样表面有原子态H的残留。有相关学者针对此问题进行过深入的研究。文中目前，有两种途径可以解决此问题：一种是使H研究了钢样表面残留原子态H的数量，以比较不原子形成H，逐步离开表面析出，另一种方式是同磷化方式试样引起的“氢脆”的潜在程度。然让原子态H残留在钢板表面，占据活性点阻止磷后，根据对高强钢磷化工艺特点已有的研究，借鉴化成膜。氢脆的研究方法主要有氢致裂纹敏感性电化学的氢渗透实验方法[6-7]，研究了磷化过程测试(NACETM0284—2005标准)和镀覆工艺氢中原子H在钢板表面的残留程度，间接表征了钢脆试验(机械

6、性能部分，航标HB5067．1-2005)两板“氢脆”的潜在风险。种方法_4]。磷化过程中，H原子有可能扩散进收稿日期：2013-12—28；修回日期：2014—0430。基金项目：国家部委基金资助项目(4010308020401)。作者简介：周立清(1964一)，男，副教授，主要研究方向为舰船腐蚀与防护。通信作者：宋玉苏(1964一)，女，教授，博士生导师，E-mail：caosys@126．com。海军工程大学学报第26卷侧不漏液且镀镍层与电解液完全接触。将1实验方法及过程NaOH溶液先注入左侧电解池中，右侧电解池暂时空置。开启电化学工作站，对试样进行15mV1．1实验方

7、法的恒电位极化，并检测氧化电流。此时，磷化反应并未开始，测量电流是试样表面的还原态物质或图1为氢渗透实验示意图，将高强钢试样加者试样中残留的H等还原态物质的氧化电流，必工为45mm×45mm×1mm的薄片，利用卡具须将它们尽可能消耗掉，以免影响后续检测的准夹持在两个互不连通的电解池之间，两侧电解液确性，这一步骤被称为消除体系的背景电流。根与试样接触的面积各为2cm。。右侧的电解池中据文献[6]和文献[7]，背景电流会很快开始下降，加入所研究的磷化液，金属表面发生H+e—H下降至1tlA／cm时认为背景电