基于小冲杆试验的TC4合金氢脆行为和机理研究（英文）

来源期刊：稀有金属材料与工程2020年第11期

论文作者：王贤 朱荣涛 李超永 王香 黄鹏飞

关键词：TC4合金;氢脆;小冲杆试验;氢分布;相转变;

摘    要：Ti-6Al-4V （TC4）合金广泛应用于海洋和航空领域,其恶劣的使用环境容易引发氢脆（HE）失效而使得TC4的机械性能退化,导致突然的灾难性断裂。为了研究TC4合金的氢脆行为和机理,首先采用小冲杆试验（SPT）测试了TC4合金在不同充氢时间下的力学性能。然后,利用原子力显微镜（AFM）和X射线衍射（XRD）仪对TC4合金在不同充氢时间下的氢分布和相转变进行了研究。小冲杆试验（SPT）拟合数据显示,随着充氢时间的增加,TC4合金的强度和伸长率均发生明显的劣化,同时其宏观断口形态由韧性向脆性转变。与此同时,还证明了电解充氢后氢化物的生成是导致TC4合金氢脆现象产生的主要原因。本研究结果为在役TC4设备的氢脆性能检测提供了一种有效、简便的方法。