高温临氢环境材料原位力学测试系统及其在高温合金中的应用OA北大核心CSTPCD

该文设计并制造了一种高温临氢环境力学试验装置,可实现最高600℃以及2 MPa纯氢或混氢环境下材料的拉伸测试。该装置创新氢气环境箱设计,并配备真空及气体置换系统,可实现既定试验温度下高纯气体的压力控制。通过采用直线位移传感器,实现了对材料变形量的准确稳定测量。利用该装置评价了GH4169高温合金在不同温度临氢环境下的拉伸性能,结果表明,氢环境会对材料产生明显的脆化作用,主要体现在降低材料的延伸率及断面收缩率。利用扫描电子显微技术,对GH4169在不同温度临氢环境下的断裂模式及机制进行分析发现,GH4169在200℃下的氢致损伤更为严重,主要是因为氢原子在高温下的扩散速度较快,更易在晶界上聚集并诱发氢致沿晶断裂,进而使得材料塑性显著降低。