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电镀时间和温度对U78CrV钢氢扩散系数的影响

冯凯 厉英 邹明 袁俊 丁玉石

冯凯, 厉英, 邹明, 袁俊, 丁玉石. 电镀时间和温度对U78CrV钢氢扩散系数的影响[J]. 钢铁钒钛, 2022, 43(5): 153-157. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.05.022
引用本文: 冯凯, 厉英, 邹明, 袁俊, 丁玉石. 电镀时间和温度对U78CrV钢氢扩散系数的影响[J]. 钢铁钒钛, 2022, 43(5): 153-157. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.05.022
Feng Kai, Li Ying, Zou Ming, Yuan Jun, Ding Yushi. Effect of electroplating time and temperature on hydrogen diffusion coefficient of U78CrV steel[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2022, 43(5): 153-157. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.05.022
Citation: Feng Kai, Li Ying, Zou Ming, Yuan Jun, Ding Yushi. Effect of electroplating time and temperature on hydrogen diffusion coefficient of U78CrV steel[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2022, 43(5): 153-157. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.05.022

电镀时间和温度对U78CrV钢氢扩散系数的影响

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2022.05.022
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51704063,51834004);中央高校基本科研业务专项资金资助(N2225018)。
详细信息
    作者简介:

    冯凯,1997年出生,男,硕士研究生,主要研究方向:钢中氢的行为研究,E-mail:1014690340@qq.com

    通讯作者:

    厉英,1963年出生,女,教授,博士生导师,主要研究方向:冶金及材料的物理化学,E-mail:liying@mail.neu.edu.cn

  • 中图分类号: TF76, TG174.4

Effect of electroplating time and temperature on hydrogen diffusion coefficient of U78CrV steel

  • 摘要: 氢能使钢材产生氢脆,导致材料的力学性能降低。而氢原子对钢的危害作用由扩散产生,因此了解氢原子在钢中的扩散行为对防治氢鼓泡和氢脆有重要意义。利用电化学氢渗透技术,施加恒定阴极电流,分别通过改变试样电镀时间、试验温度,对U78CrV钢进行氢渗透参数的研究。分析了不同电镀时间、不同试验温度对U78CrV钢的氢扩散系数的影响。研究结果表明:电镀时间过短和过长都会使得阳极极化电流降低,影响氢原子电离形成氢离子,当电镀时间360 s时形成的镍层效果最好。试验温度的升高会提高氢的渗透量和氢扩散系数,氢在U78CrV钢的扩散激活能为19 371 J/mol,氢扩散系数与温度的关系式为$ \mathit{D}=3.14\times {10}^{-3}\exp\left(-\dfrac{19\;371}{\mathit{R}\mathit{T}}\right) $
  • 图  1  双电解池氢扩散测试示意

    Figure  1.  Schematic diagram of double electrolytic cell for hydrogen diffusion

    图  2  U78CrV钢在不同电镀时间下的氢扩散曲线

    Figure  2.  Hydrogen diffusion curves of U78CrV steel at different electroplating times

    图  3  U78CrV钢在不同温度时的氢扩散曲线及$ \ln\mathit{D} $$ 1/\mathit{T} $的关系

    Figure  3.  Hydrogen diffusion curve of U78CrV steel at different temperatures and the relationship between $ \ln\mathit{D} $ and $ 1/\mathit{T} $

    表  1  试样U78CrV钢的主要化学成分

    Table  1.   Main chemical composition of U78CrV steel %

    CSiMnCrVS
    0.780.700.790.320.080.012
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    表  2  U78CrV钢在不同温度时的氢扩散参数

    Table  2.   Hydrogen diffusion parameters of U78CrV steel at different temperatures

    T/$ {N}_{\infty } $×1010/(mol∙cm−2∙s−1)$ {t}_{L} $/s$ {D}_{\mathrm{e}\mathrm{f}\mathrm{f}} $×106/(cm2∙s−1)
    256.2015481.14
    356.5110651.69
    458.647712.29
    5511.206802.60
    6512.256272.82
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2022-03-01
  • 刊出日期:  2022-11-01

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