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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
  • [1] Zhang Jianliang, Xiao Qing'an, Xiao Lei, et al. Development and steelmaking application of magnesium containing alkaline earth metal composite alloy[J]. Ferroalloy, 2001,4(159):1−7. (张建良, 肖清安, 肖雷, 等. 含镁碱土金属复合合金的开发与炼钢应用[J]. 铁合金, 2001,4(159):1−7.
    [2] Wang Zhen, Liu Jing, Zhang Shiqi, et al. Effect of strain rate on hydrogen embrittlement sensitivity of hydrogen precharged DP780 steel[J]. Chinese Journal of Corrosion and Protection, 2022,42(1):106−112. (王贞, 刘静, 张施琦, 等. 应变速率对预充氢DP780钢氢脆敏感性的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2022,42(1):106−112. doi: 10.11902/1005.4537.2020.259
    [3] Saini N, Pandey C, Mahapatra M M. Effect of diffusible hydrogen content on embrittlement of P92 steel[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2017,42(27):17328−17338. doi: 10.1016/j.ijhydene.2017.05.214
    [4] Dwivedi S K, Vishwakarma M. Hydrogen embrittlement in different materials: A review[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2018,43(46):21603−21616. doi: 10.1016/j.ijhydene.2018.09.201
    [5] 崔国文. 缺陷、扩散与烧结[M]. 北京: 清华大学出版社, 1990.

    Cui Guowen. Defects, diffusion and sintering [M]. Beijing: Tsinghua University Press, 1990.
    [6] Devanathan M A V, Stachurski M. The adsorption and diffusion of electrolytic hydrogen in palladium[C]//Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences, 1962, 270(1340): 90-102.
    [7] Haq A J, Muzaka K, Dunne D P, et al. Effect of microstructure and composition on hydrogen permeation in X70 pipeline steels[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2013,38(5):2544−2556. doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.11.127
    [8] 褚武杨. 氢损伤和滞后断裂[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1988.

    Chu Wuyang. Hydrogen damage and delayed fracture [M]. Beijing: Metallurgical Industry Press, 1988.
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  • 收稿日期:  2022-03-01
  • 刊出日期:  2022-11-01

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