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除氢处理除氢处理，也称去氢处理，一般对电镀前后必须进行工序，特别是对高强度高硬度的零件在电镀工艺中。
氢脆原理铁零件镀锌过程中，除锌的电沉积外，往往伴随有氢离子还原析氢的副反应。
氢还原一部分变成气体逸出，还有一部分以氢的原子形态渗入到镀层和基体金属晶格的点阵中去，造成晶格歪扭，零件内应力增加，镀层和基体变脆，人们称之为氢脆。
氢脆对材料的力学性能危害很大，如不除去，会影响零件的寿命，甚至造成机器的破坏事故。
因此某些钢材或用于特殊条件下的零件，必须进行除氢处理，例如飞机上使用的镀锌件都要经过除氢处理。
弹性零件和高强度钢上镀锌也需要进行除氢。
除氢采用加热处理法将氢从零件内部赶出去。
除氢效果与除氢温度、保温时间有关。
温度高，时间长除氢越彻底。
但加热温度不能太高，超过250℃锌结晶组织变形、发脆，耐蚀性明显下降。
一般用l90℃~230℃，2h~3h。
渗碳件和锡焊件除氢温度是140℃~l60℃，保温3h。
在任何电镀溶液中,由于水分子的离解,总或多或少地存在一定数量的氢离子。
因此,电镀过程中,在阴极析出金属(主反应)的同时,伴有氢气的析出(副反应)。
析氢的影响是多方面的,其中最主要的是氢脆。
氢脆是表面处理中最严重的质量隐患之一,析氢严重的零件在使用过程中就可能断裂,造成严重的事故。
表面处理技术人员必须掌握避免和消除氢脆的技术,氢脆的影响降低到最低限度。
氢脆氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。
曾经出现过汽车弹簧、垫圈、螺钉、片簧等镀锌件,在装配之后数小时内陆续发生断裂,断裂比例达40%~50%。
某特种产品镀镉件在使用过程中曾出现过批量裂纹断裂,曾组织过全国性攻关,制订严格的去氢工艺。
另外,有一些氢脆并不表现为延迟断裂现象,例如:电镀挂具(钢丝、铜丝)由于经多次电镀和酸洗退镀,渗氢较严重,在使用中经常出现一折便发生脆断的现象;猎枪精锻用的芯棒,经多次镀铬之后,堕地断裂;有的淬火零件(内应力大)在酸洗时便产生裂纹。
氢内燃机氢脆问题
氢内燃机氢脆问题是指在高压和高温下，氢气与金属发生反应导致金属材料变脆的现象。
这种现象主要是由于氢气的渗入和吸附引起的。
氢气能够渗入金属晶粒结构中，导致晶格的扩散和膨胀，从而使金属材料变脆。
氢脆问题对于氢内燃机来说是一个严重的技术挑战。
因为氢是一种极小的分子，能够渗透进入金属材料的晶粒和孔隙中。
一旦氢气进入金属材料，就会导致金属的力学性能降低，甚至引发断裂。
为了解决氢脆问题，可以采取以下措施：
1. 选择合适的材料：选择具有较高的抗氢脆性能的金属材料，如高强度合金和不锈钢等。
这些材料具有较高的强度和韧性，对氢气的渗透具有一定的抵抗能力。
2. 控制氢气浓度：通过合理的设计和优化氢气供应系统，控制氢气浓度的大小，以减少金属材料与氢气的接触，从而降低氢脆问题的发生。
3. 温度和压力控制：在氢内燃机的运行中，控制温度和压力的大小，避免金属材料受到过高的温度和压力的影响，从而减少氢脆问题的发生。
4. 添加抗氢脆剂：在金属材料中添加一些抗氢脆剂，能够减缓氢气的渗透和吸附，提高材料的抗氢脆性能。
总之，氢脆问题是氢内燃机开发和应用中需要解决的重要难题，需要通过材料选择、气体控制和添加剂等多种手段来降低氢脆的发生，确保氢内燃机的安全可靠运行。
上海大学2011-2012学年秋季学期研究生课程考试小论文课程名称：材料腐蚀与防护课程编号：102004709论文题目:电镀过程的氢脆的产生极其控制研究生姓名: 魏敏学号: 11721590论文评语:成绩: 任课教师:评阅日期:电镀过程的氢脆产生极其控制魏敏11721590(上海大学材料科学与工程学院，上海200072)摘要：本文主要介绍了氢脆的概念、氢在材料中的存在形式、氢脆机理及产生氢脆的条件。
分析了电镀过程中（镀前处理、电镀工艺及镀后处理）对氢脆的影响，以及在电镀过程中的避免和预防氢脆的一些措施。
关键词：氢脆；电镀；防护Hydrogen embrittlement production and its control duringelectroplatingWeimin（School of Material Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072 ）Abstract:the hydrogen embrittlement concept, the hydrogen in material existence form, the hydrogen embrittlement mechanism and production condition were introduced in the paper. The effects of pretreatment，electroplating process and post-treatment on hydrogen embrittlement were analyzed. And some methods about how to avoid and prevent hydrogen embrittlement were given.Key words: hydrogen embrittlement; electroplating; protection1引言氢脆是一种由于氢渗入金属内部导致损伤，从而使金属材料在低于材料屈服强度的静应力作用下发生延迟断裂的现象[1-2]。
去氢处理，也称除氢处理，一般对电镀前后必须进行工序，特别是对高强度高硬度的零件在电镀工艺中。
氢脆的原理与预防在任何电镀溶液中,由于水分子的离解,总或多或少地存在一定数量的氢离子。
因此,电镀过程中,在阴极析出金属(主反应)的同时,伴有氢气的析出(副反应)。
析氢的影响是多方面的,其中最主要的是氢脆。
氢脆是表面处理中最严重的质量隐患之一,析氢严重的零件在使用过程中就可能断裂,造成严重的事故。
表面处理技术人员必须掌握避免和消除氢脆的技术,氢脆的影响降低到最低限度。
一、氢脆1氢脆现象氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。
曾经出现过汽车弹簧、垫圈、螺钉、片簧等镀锌件,在装配之后数小时内陆续发生断裂,断裂比例达40%～50%。
某特种产品镀镉件在使用过程中曾出现过批量裂纹断裂,曾组织过全国性攻关,制订严格的去氢工艺。
另外,有一些氢脆并不表现为延迟断裂现象,例如:电镀挂具(钢丝、铜丝)由于经多次电镀和酸洗退镀,渗氢较严重,在使用中经常出现一折便发生脆断的现象;猎枪精锻用的芯棒,经多次镀铬之后,堕地断裂;有的淬火零件(内应力大)在酸洗时便产生裂纹。
这些零件渗氢严重,无需外加应力就产生裂纹,再也无法用去氢来恢复原有的韧性。
2 氢脆机理延迟断裂现象的产生是由于零件内部的氢向应力集中的部位扩散聚集,应力集中部位的金属缺陷多(原子点阵错位、空穴等)。
氢扩散到这些缺陷处,氢原子变成氢分子,产生巨大的压力,这个压力与材料内部的残留应力及材料受的外加应力,组成一个合力,当这合力超过材料的屈服强度,就会导致断裂发生。
氢脆既然与氢原子的扩散有关,扩散是需要时间的,扩散的速度与浓差梯度、温度和材料种类有关。
因此,氢脆通常表现为延迟断裂。
氢原子具有最小的原子半径,容易在钢、铜等金属中扩散,而在镉、锡、锌及其合金中氢的扩散比较困难。
镀镉层是最难扩散的,镀镉时产生的氢,最初停留在镀层中和镀层下的金属表层,很难向外扩散,去氢特别困难。
经过一段时间后,氢扩散到金属内部,特别是进入金属内部缺陷处的氢,就很难扩散出来。
试述氢脆的本质我认为位错井捕氢学说比较合理的解释了氢脆的本质。
实际金属材料内部存在大量的缺陷,它们都是氢的陷阱，陷阱增大材料的吸氢量,减慢氢的扩散速度,使氢发生偏聚,从而降低该处的界面结合力。
而且氢促进了位错的平面滑移，阻碍了交滑移。
从而加剧位错塞积。
导致位错分布和塑性变形的不均匀性。
如果在应力作用下形变速率较小，形变温度又不太低的话，那么氢原子的运动速度与位错运动速度是相适应的，这时不会产生氢或位错的大量堆积，也就不会发生氢脆；当在应力作用下移动着的位错及氢气团运动至晶界或其他障碍物时，会产生位错的堆积，同时必然造成氢在晶界或解理面的富集，在位错堆积的端部形成较大的应力集中，从而形成裂纹，富集的氢原子不仅易导致裂纹形成，而且有使其发生扩展的趋势，最后造成脆性断裂。
也就是说，由于氢的存在使得位错的堆积更加严重，更加快速，从而在较低的载荷下就发生脆断。
以上观点是参考相关文献后我个人对氢脆的理解举例分析由氢引起的金属失效问题某型机翼盖板用30CrMnSiNi2A钢螺钉规格为M6,采用氯化铵镀镉工艺在螺钉表面镀镉后再经(190±10)℃×23 h除氢。
在装配后的存放期间该螺钉发生了断裂,具有明显的延迟特征,断裂位置位于螺杆与钉头转接处(螺纹退刀槽)处,初步分析为氢脆断裂。
作者对此进行了进一步失效分析,并对其进行了生产工艺改进,以确定该螺钉的失效模式及主要原因。
1理化检验与结果1.1化学成分用ICP-AES型电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析试样的化学成分(质量分数,%)为0.29C,1.12Si,1.18Mn,1.08Cr,1.76Ni,0.012P,0.000 8S;满足GJB 1951-1994的要求。
1.2断口形貌从宏观断口形貌可见,该螺钉断裂于钉头与螺杆转接处, 断口洁净且较平齐,无明显的塑性变形;断口表面呈结晶颗粒状,在光镜下呈闪光小刻面特征;断口表面无明显的放射棱线特征,上侧边缘存在微小的剪切唇边。
《SAF2205双相不锈钢微观组织与氢脆敏感性关系研究》篇一一、引言SAF2205双相不锈钢因其出色的耐腐蚀性、高强度以及良好的加工性能，在各种工业领域中得到了广泛应用。
然而，随着其使用环境的复杂化，氢脆问题逐渐成为影响其性能和寿命的关键因素。
氢脆敏感性是指材料在氢环境下发生脆化的现象，对材料的力学性能和耐久性产生不良影响。
因此，研究SAF2205双相不锈钢的微观组织与氢脆敏感性之间的关系，对于提高其性能和延长使用寿命具有重要意义。
二、SAF2205双相不锈钢的微观组织SAF2205双相不锈钢的微观组织主要由铁素体和奥氏体两相组成。
铁素体是一种体心立方晶格的金属间化合物，具有较好的塑性和韧性；而奥氏体是一种面心立方晶格的金属间化合物，具有较高的强度和耐腐蚀性。
这两种相的相对含量、尺寸、形态以及分布等都会影响材料的整体性能。
三、氢脆敏感性的产生及影响因素氢脆敏感性是由氢原子在材料中的扩散和聚集引起的。
当氢原子进入材料内部后，会与材料中的晶格发生相互作用，导致晶格畸变和应力集中，从而降低材料的力学性能。
影响氢脆敏感性的因素包括材料的化学成分、微观组织、环境温度、压力等。
四、SAF2205双相不锈钢微观组织与氢脆敏感性的关系SAF2205双相不锈钢的微观组织对其氢脆敏感性具有重要影响。
首先，铁素体和奥氏体两相的比例会影响材料的氢吸收能力和扩散速率。
一般来说，奥氏体相比铁素体具有更高的氢吸收能力。
其次，晶粒尺寸和晶界特性也会影响氢的扩散和聚集。
较小的晶粒尺寸和较多的晶界可以阻碍氢的扩散，从而降低氢脆敏感性。
此外，材料的化学成分、杂质含量以及热处理工艺等也会对氢脆敏感性产生影响。
五、研究方法与实验结果为了研究SAF2205双相不锈钢的微观组织与氢脆敏感性的关系，我们采用了多种实验方法。
首先，通过金相显微镜和扫描电子显微镜观察了材料的微观组织；其次，利用电化学方法测定了材料的氢吸收能力；最后，通过力学性能测试评估了材料的氢脆敏感性。
钛合金的氢脆腐蚀杨婧摘要:钛是最易吸氢的工业材料, 其氢腐蚀主要表现为氢脆。
化学工业中使用钛所发生的事故大部分是由钛的吸氢而造成氢脆破裂引起。
钛氢脆一直是钛作为结构材料能否获得广泛安全使用的威胁。
本分别对钛氢脆的机理、氢脆研究方法、影响因素、评价方法、预防措施及应用等进行了阐述, 并对存在的问题和发展前景进行探讨.关键词: 钛; 氢脆; 腐蚀1 前言钛及其合金具有一系列优异特性, 广泛用于航空、航天、化工、石油、冶金、轻工、电力、海水淡化、舰艇和日常生活器具等工业生产中, 被誉为现代金属. 然而, 钛及其合金生产使用的早期, 由于氢的作用导致的脆断经常发生. 随着钛冶金和制造水平的提高, 钛及其合金中氢含量明显减低, 由冶金、制造产生的氢脆问题极少发生. 然而, 钛及其合金在海水淡化、海水冷却器、核废料处理等环境中使用时仍发生氢脆, 引起早期损伤. 到 20 世纪 70 年代后期钛氢脆的研究得到充分的重视. 由于钛及其合金在计算机、能源、生物医学材料、形状记忆合金、储氢、超导材料等高新技术领域的应用日渐兴起, 以及技术的进步带来的生产成本的降低, 氢脆的研究今后将更加深入。
2 钛合金的氢脆研究历史金属的氢渗透早在1863 年就被发现 ,钛在氯化物G 液以及在还原性酸中的氢脆也已经有报道。
俄国在这方面研究的比较早, 1949 年,第一篇氢影响TiI4 性质的文章发表;1954 年还发现了钛合金制造的航空零件由于氢含量高不能使用;1954～1955 年间,有一大批关于钛氢脆的文章出现;1970 年,开始研究钛合金的断裂韧性问题,1972～1973 年 ,主要探索分子氢气氛中钛合金的工作性能。
直至 70 年代 ,钛冶金工业中的氢问题基本解决。
3 钛合金材料的分类钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。
钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。
钛是同素异构体，熔点为1668℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛；在882℃以上呈体心立方晶格结构，称为β钛。
氢脆，材料科学绕不开的难题什么是氢脆金属之所以作为现代社会最重要的材料材料之一，因为其有有两个重要的核心性能，较好的强度和塑性。
强度指的是让一定截面积金属破坏（不可逆变形）所需力的大小，而塑性表示金属在断裂前能够承受的变形量。
强度大家都知道，代表材料能承受的最大静载荷，其重要性众所周知。
其实在两种材料强度相差不大的情况下，塑性往往表示材料抵抗冲击的能力。
非材料领域的人经常会忽视塑性这个性能，但很多时候，塑性往往比强度更加重要。
举个例子：家用的的陶瓷盘子一摔就碎，而金属盘子基本不会摔碎，不是瓷盘因为强度不够，而是因为塑性太差，产生一点点变形就断了，不能有效的吸收冲击，这种低塑性的特征也称为脆性。
但根据研究发现，将原本塑性很好的金属暴露在富含氢的环境下，会使得金属脆化，失去了原本良好的塑形性能后就造成金属非正常破坏和失效，这种现象就叫氢脆。
氢脆的危害早在1874年科学家Johnson就发现，原本要反复弯折几次才能折断的铁材，在酸液中浸泡几分钟后，一次就折断了。
原因是酸液中的氢进入铁中，使得铁材变脆。
不过Johnson也是生不逢时，他的论文在发表后的60多年内都没有受到多大的重视，直到有1943年，人家美国的自由轮号安安静静的停在港口内，风平浪静也没被攻击，却突然就断成两截了：这个事故促使政府调查断裂的原因，一开始很多学者认为断裂来自冰冷的海水诱发的低温冷脆。
但后来也发现，由于焊接技术不成熟，钢板焊缝中残留有大量的氢，这些氢也是导致断裂的罪魁祸首之一。
还有第二次世界大战初期，英国皇家空军一架Spitpie战斗机由于引擎主轴断裂而坠落，机毁人亡。
1975年美国芝加哥一家炼油厂，因一根15cm的不锈钢管突然破裂，引起爆炸和火灾。
美国'北极星'导弹因固体燃料发动机机壳破裂而不能发射，美空军F-11战斗机在空中突然坠毁等例子不胜枚举。
究其原因是由于氢是宇宙中丰度最高的元素，金属在服役中或多或少都会和氢接触。
氢内燃机氢脆问题氢内燃机氢脆问题是指在氢气环境中，金属材料会发生脆性断裂的现象。
这一问题在氢能源应用领域中具有重要的意义，但同时也是限制氢能源商业化的一个关键因素。
本文将从氢脆问题的原因、影响和解决方法等方面进行论述。
首先，氢脆的原因主要是氢气的渗入和吸附导致金属内部发生氢化反应。
氢气具有较小的原子半径，在金属晶格中容易渗透并形成氢化物。
氢化物的形成会导致金属晶格膨胀，加剧材料的应力和应变。
当内部应力超过材料的强度极限时，金属材料就会发生脆性断裂。
氢脆问题在氢燃料电池车辆和储氢装置等氢能源应用中尤为突出。
汽车发动机和燃料电池堆中的金属材料都容易受到氢脆的影响。
例如，氢燃料电池堆中使用的电解质膜需要由金属材料支撑，而氢气在高压状态下容易渗透到金属中，导致电解质膜支撑材料发生氢脆。
这不仅会降低材料的强度和韧性，同时也会影响燃料电池堆的性能和寿命。
针对氢脆问题，研究人员提出了多种解决方法。
首先是通过选择合适的金属材料来降低氢脆的发生。
目前，钢材被广泛应用于氢能源领域，并且通过添加合金元素来提高其抗氢脆性能。
此外，一些新型金属材料，如氢吸附合金以及具有良好抗脆性的高熵合金，也被提出并正在进行研究。
其次，金属材料的维护和保护也对减轻氢脆问题具有重要意义。
利用表面涂层和镀层技术可以有效降低氢气的渗透和吸附，并增强金属材料的耐腐蚀性和抗氢脆性能。
此外，对金属材料进行定期检测和维修，以及严格的质量控制和生产过程控制，也能减少氢脆问题的发生。
最后，研究人员还在寻找新的氢脆问题解决方法。
一些研究集中在了解氢脆机理和预测氢脆的模型和方法上。
通过深入研究材料的内部结构和应力状态，可以更好地预测氢脆的发生，并提出相应的解决方法。
综上所述，氢脆问题是氢能源应用领域中的一个重要问题，但同时也是限制氢能源商业化的一个关键因素。
通过选择合适的金属材料、维护和保护金属材料以及研究新的解决方法，可以有效减轻氢脆问题的影响，推动氢能源的商业化发展。
金属材料的氢脆性研究如今，金属材料的氢脆性成为了一个备受关注的话题。
氢脆性是指在氢气环境中导致金属材料塑性变形能力下降的现象，它对金属制品的生产、加工和使用都带来了重大影响。
因此，针对金属材料的氢脆性开展研究，对于提高金属制品的性能和延长其使用寿命具有重要意义。
那么，为什么金属材料会出现氢脆性呢？主要原因是金属材料吸收了氢气，导致晶粒间的应力集中和过量的氢原子嵌入到晶粒中，使晶粒内应力增大，破坏了金属材料内部的结构和微观平衡。
在这种情况下，金属材料就会发生脆性断裂、龟裂、开裂等现象，同时产生大量的小裂纹，严重影响金属材料的使用寿命和性能。
当前，对于金属材料氢脆性的研究主要集中在以下几个方面：一、氢脆性机理研究针对氢脆性机理的研究，可以更好地理解金属材料氢脆性的产生原因，建立发生脆性断裂的理论模型。
目前，针对氢脆性机理的研究涉及到多个层面，包括晶体学、材料科学和工程技术等方面的研究。
例如，通过研究氢原子对晶体和择优取向的影响，不仅可以更好地理解氢脆性的产生机理，还可以为设计更加抗氢脆性的金属材料提供一些有益的参考。
二、抑制氢脆性的材料和工艺研究除了加强氢脆性机理的研究，抑制氢脆性的材料和工艺研究也是十分必要的。
当前，已经有一些研究表明，采用一些特殊工艺可以有效地降低金属材料的氢脆性。
例如，采用高温预处理等方法可以减少氢原子的量，并减小晶粒内的应力集中程度，从而提高金属材料的抗氢脆性能力。
三、氢脆性检测技术研究对于氢脆性的检测，是金属材料氢脆性研究中的一个重要环节。
目前，已有多种测试方法来检测金属材料的氢脆性，包括盐水湿度试验、认知电子显微镜观察等技术。
这些检测试验可以精确地测定金属材料从吸氢到开裂的时间和过程，从而为发掘金属材料氢脆性的规律和机制提供一些有益的参考。
总体来说，金属材料的氢脆性研究需要涉及多个方面的知识，包括物理学、化学、材料学等，具有较高的专业性和技术性。
当前，随着科技的不断进步，氢脆性研究也会得到不断的发展和突破，从而更好地为金属制品的生产和使用提供技术支持和保障。
汽车紧固件的氢脆[美] 克莱斯勒汽车公司Eric D. McCarty,Dale Wetzel,and Brenda S. Kloberdanz摘要紧固件的氢脆失效在汽车工业中引起了人们的广泛关注。
这种失效不期而至，给汽车公司和紧固件供应商增加了很大的负担，不仅使其在经济上蒙受损失，而且还对公司的用户满意度以及汽车的安全性构成威胁。
本文是对克莱斯勒汽车公司发起的一个旨在减少紧固件氢脆的研究项目的总结。
该项目的目标有两个：目标之一是从氢脆与紧固件材料及表面处理工艺之间的关系方面更加深入地了解氢脆机理；目标之二，也是最重要的目标，是消除汽车紧固件的氢脆失效。
早期的工作重点是研究紧固件的应用和防腐蚀处理状况，其目的是提高经过表面处理的螺栓的防氢脆性能。
与此同时，还结合一个新的紧固件规范的制订进行了研究，其目的是减小表面处理过程中氢的产生和驻留。
在对紧固件按不同的硬度、清洗方法和电镀处理情况进行烘烤及分批试验时，都进行了特定的控制。
对连接体的研究最初开始于学术界和紧固件工业界，其目的是为了了解紧固件的氢脆机理。
研究工作的重点放在以下几个方面：电化学处理过程中氢的吸收，烘烤过程中氢的重新分布，材料和表面处理工艺变化对氢脆性能的影响以及新型多相冷镦钢的氢脆性能。
与常用的紧固件钢种相比，新型多相冷镦钢被认为可能在本质上不易发生氢脆破坏。
前言防止紧固件的氢脆失效在汽车工业中日益受到重视。
遭受氢脆危害的紧固件可在实际应力远低于材料抗拉强度的条件下，于装配后的数分钟内发生早期失效。
在汽车装配车间，紧固件的氢脆失效将使生产效率大大降低。
对有潜在氢脆失效危险的汽车必须进行逐一检查，并使用新的可靠的紧固件替换所有可疑的紧固件，而更换紧固件将耗费大量时间。
更换氢脆破坏的紧固件对于汽车制造商和紧固件制造商都将是不小的负担。
克莱斯勒汽车公司为此制订了一项旨在大大减少紧固件氢脆失效的全面研究计划，这项研究的目标是：1、增加对汽车紧固件氢脆现象的了解；2、采取必要措施，消除紧固件氢脆；3、建立一套制度来强化供应商的氢脆意识，并实行质量控制，从而防止紧固件氢脆的发生。
金属材料的氢脆性研究金属材料的氢脆性是指金属材料在吸收了氢气后，其力学性能和延展性明显降低的现象。
这种现象在工程实践中被广泛认识到，并对金属材料的使用和可靠性造成了一定的影响。
因此，研究金属材料的氢脆性对于提高金属材料的性能及其应用具有重要意义。
本文将从金属材料的氢脆形成机制、影响因素以及相应的解决措施等方面进行探讨。
一、氢脆形成机制氢脆的形成机制是一个复杂的过程，主要包括氢原子的吸附、扩散和聚集三个阶段。
首先，在金属表面发生氢原子的吸附反应。
氢原子由于其小的原子半径和较高的扩散能力，易吸附到金属表面。
接下来，吸附的氢原子在金属晶格中发生扩散，其中包括原子间和扩散动能的改变过程。
扩散是氢脆形成的关键步骤，它导致了氢原子聚集并渗入金属晶界。
最后，氢原子在金属晶界内聚集成氢气团，阻碍了金属晶界滑移，使金属材料的延展性明显降低，产生氢脆现象。
二、影响因素氢脆的发生和发展涉及多种因素，包括材料性质、外界环境和工艺条件等。
1. 材料性质：材料的化学成分、晶体结构、晶界特征等对氢脆性具有重要影响。
一般来说，高强度、低塑性的材料更容易发生氢脆性。
2. 外界环境：氢气的浓度、气压和温度对金属材料的氢脆性有明显影响。
较高的氢气浓度和气压，以及低温环境会加剧金属材料的氢脆性。
3. 工艺条件：材料的热处理和加工过程对氢脆性有一定影响。
不适当的热处理和加工条件可能导致金属材料内部残留应力增大，进而促进氢脆的发生。
三、解决措施为了减轻氢脆的影响，人们采取了一系列的解决措施。
1. 材料设计：通过合理设计材料的化学成分和晶体结构，强化晶界等措施，提高材料的氢脆性。
2. 降低氢含量：采用合适的材料储氢和处理方法，降低氢气浓度和气压，从而减轻金属材料的氢脆性。
3. 控制温度：控制金属材料的工作温度，在适当的温度范围内降低氢脆性。
4. 适当热处理：通过热处理过程中的恰当温度和时间选择，减轻金属材料内部残余应力，改善氢脆性。
综上所述，金属材料的氢脆性是一个重要的研究课题。
金属氢脆原因及去氢脆方法嘿，咱今儿个就来聊聊金属氢脆这档子事儿！你说这金属平日里看着挺结实的呀，咋就会出现氢脆呢？其实啊，这就好比一个人平时身体倍儿棒，可要是不小心被一些“坏东西”给缠上了，那也会变得虚弱呀！金属氢脆的原因呢，就像是有一些“小捣蛋鬼”在金属里面捣乱。
比如说，在一些生产过程中，像电镀、酸洗这些，就可能会让氢原子趁机钻进金属里。
这氢原子就像个调皮的孩子，在金属里面这儿晃晃，那儿荡荡，时间一长，就把金属的结构给搞坏了，让金属变得容易断裂。
那怎么解决这个问题呢？这就有不少去氢脆的方法啦！就好像我们要把那些捣乱的“小捣蛋鬼”给揪出来一样。
一种方法就是进行热处理。
这就好比给金属来个“桑拿浴”，把氢原子给赶跑。
通过加热，让氢原子赶紧离开金属，恢复金属原本的强壮。
还有呢，就是改进生产工艺。
这就像是给生产过程来个大整顿，尽量减少氢原子进入金属的机会。
比如说，选择更合适的电镀液，或者调整酸洗的条件。
另外啊，对金属进行防护也很重要。
就像给金属穿上一件“保护衣”，让氢原子不容易靠近它。
咱再想想，要是不重视金属氢脆这个问题，那会咋样呢？那可能好多金属制品用着用着就突然坏掉了，多吓人呀！那不是给我们的生活和工作带来很多麻烦吗？所以啊，了解金属氢脆的原因和去氢脆的方法，那可真是太重要啦！在实际生活中，我们可不能小瞧了这个问题呀！比如说汽车上的一些零部件，要是因为氢脆出了问题，那可不是闹着玩的。
还有那些大型的机械设备，要是因为氢脆导致故障，那损失可就大了去了。
总之呢，金属氢脆可不是个小事情，我们得认真对待。
要像爱护我们自己的身体一样，好好地保护金属，让它们能更好地为我们服务。
这样，我们的生活才能更加安全、可靠、舒适呀！难道不是吗？大家可得记住这些方法哦，可别让氢脆给我们的金属制品捣乱啦！。
氢脆发生的条件嘿，朋友们！今天咱来聊聊氢脆发生的条件，这可是个挺有意思的话题哦！你知道吗，氢脆就像是一个隐藏在材料世界里的“小调皮”，时不时地就会出来捣捣乱，给我们的工程和制造带来一些麻烦。
那它到底在什么情况下会出现呢？首先，材料与氢的接触可是个关键因素哦！就好比一个人和某种特殊的“小伙伴”相遇，如果相处方式不对，就可能会出问题。
当金属材料长时间暴露在含氢的环境中，比如在一些特定的化学反应过程中，或者是在潮湿的氢气氛围里，氢原子就有机会悄悄地钻进材料的内部。
这就好像是一群小蚂蚁，慢慢地找到了进入城堡的缝隙，然后开始在里面安营扎寨。
要是材料本身对氢比较“友好”，吸收氢的能力较强，那可就更容易引发氢脆啦！比如说一些高强度的合金钢，它们在某些情况下，就像是热情好客的主人，对氢原子的到来毫不设防，结果就可能让氢脆这个“小调皮”有机可乘。
温度也在其中扮演着重要的角色呢！不同的温度下，氢脆发生的可能性和程度都不一样。
有时候，温度就像是一个调控开关，控制着氢脆这个“小调皮”的活跃程度。
在较低的温度下，氢原子可能会变得比较“懒惰”，不太愿意动弹，但它们却会悄悄地聚集在材料的一些薄弱环节，就像一群潜伏的小特务，等待着合适的时机发动“攻击”。
而当温度升高一些时，氢原子可能会变得活跃起来，它们在材料内部的扩散速度会加快，这就增加了氢脆发生的风险。
想象一下，这就像是一群被惊醒的小虫子，开始在材料的内部四处乱窜，更容易引发各种问题。
应力的存在也是一个重要条件哦！材料在受到外力作用时，就好比一个人背着沉重的包袱在行走，已经有些吃力了。
如果这个时候氢脆再来插上一脚，那可就麻烦啦！应力会为氢脆的发生提供“助力”，它就像是一个导火索，一旦点燃，就可能引发氢脆这个“炸弹”。
特别是在一些承受交变应力的部件中，比如汽车的发动机零件或者是桥梁的钢结构部件，氢脆更容易在这种情况下出现。
就好像是一个人在反复地承受着压力的冲击，时间长了，总会有坚持不住的时候。
氢脆氢含量限值1.引言1.1 概述概述氢脆是一种重要的材料失效形式，指的是在存在氢气的环境中，金属材料易于发生脆性断裂现象。
氢脆的存在使得很多工程结构和设备的可靠性和安全性受到了严重威胁。
因此，对于材料中氢含量的控制十分关键。
本文主要讨论了氢脆与材料中氢含量之间的关系，并介绍了目前在工程实践中广泛采用的氢脆氢含量限值。
在了解氢脆氢含量限值的重要性之前，我们需要首先了解氢脆的定义和原因，以及氢含量对材料性能的影响。
在第二部分中，我们将详细介绍氢脆的定义和原因。
氢脆的发生与氢与金属材料的相互作用有关，当材料中存在大量的氢气并且没有有效控制时，氢原子会渗透到材料的晶格中，导致晶格膨胀和材料的脆性增加，从而引发氢脆现象。
同时，氢含量对材料性能也有显著影响。
当氢含量超过一定范围时，材料的延展性和强度会显著降低，甚至会导致材料的断裂。
因此，在工程实践中，控制和限制材料中的氢含量是至关重要的。
在第三部分中，我们将讨论氢脆氢含量限值的重要性以及目前的研究情况。
氢脆氢含量限值的确定需要考虑材料的特性以及应用环境的要求。
目前，相关标准和规范已经建立了氢脆氢含量的限制值，以确保材料在使用过程中的可靠性和安全性。
综上所述，了解氢脆与材料中氢含量之间的关系，并控制和限制材料中的氢含量对于保证工程结构和设备的可靠性至关重要。
本文将着重介绍和讨论氢脆氢含量限值的重要性以及目前的研究情况。
在接下来的章节中，我们将详细介绍和分析相关内容。
本文的结构如下：第一部分：引言1.1 概述在工程材料及结构中，氢脆是一种常见而严重的问题。
当材料吸收了过多的氢气，其力学性能会明显降低，甚至导致材料的脆性破坏。
因此，了解氢脆的形成原因和影响机制，制定适当的氢含量限值对保障材料的可靠性具有重要意义。
1.2 文章结构本文将围绕氢脆氢含量限值展开深入研究，主要包括以下几个方面的内容：(1) 氢脆的定义和原因：首先，介绍氢脆的概念和特点，探讨氢脆的形成原因，包括氢气吸附、扩散和应力诱发等机制。
氢脆化原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊氢脆化原理。
哎呀，这可真是个神奇又有点让人头疼的玩意儿呢！
你想想看啊，就好比铁家伙是个强壮的大力士，平时威风凛凛的。
可一旦氢这个小调皮掺和进来，就像给大力士使了个坏招一样。
比如，那些长期处在氢气环境中的金属零件，时间久了就可能变得脆脆的，就像大力士突然没了力气，轻轻一掰就断了，这多吓人呀！
那氢脆化到底是怎么发生的呢？简单来说，氢原子这个小淘气就像个捣蛋鬼，它会偷偷溜进金属的内部，在那里搞破坏。
它会让金属的晶体结构发生变化，让原本坚固的结构变得脆弱不堪。
就好像一个原本团结的团队，突然被人挑拨离间，变得分崩离析了。
这不，一些高强度的钢铁啊，就特别容易被氢脆化给盯上。
我之前就听一个搞工程的朋友抱怨过，他们工厂里的一些设备因为氢脆化出了问题，可把他们给烦死了。
他说：“哎呀，这氢脆化可真是个大麻烦，好好的设备就这么不顶用了！”可不是嘛，这得多耽误事儿呀！
对于氢脆化，我们可得重视起来呀！它就像个隐藏的敌人，随时可能给我们制造麻烦。
我们得想办法去预防它、应对它。
咱不能让这个小捣蛋鬼一直捣乱呀！所以，大家一定要了解氢脆化原理，这样才能更好地和它斗智斗勇。
我的观点就是，氢脆化不可怕，只要我们充分认识它，就能找到对付它的办法，让我们的金属制品都能健健康康的！。
上海大学2011-2012学年秋季学期研究生课程考试小论文课程名称：材料腐蚀与防护课程编号：102004709论文题目:电镀过程的氢脆的产生极其控制研究生姓名: 魏敏学号: 11721590论文评语:成绩: 任课教师:评阅日期:电镀过程的氢脆产生极其控制魏敏11721590(上海大学材料科学与工程学院，上海200072)摘要：本文主要介绍了氢脆的概念、氢在材料中的存在形式、氢脆机理及产生氢脆的条件。
分析了电镀过程中（镀前处理、电镀工艺及镀后处理）对氢脆的影响，以及在电镀过程中的避免和预防氢脆的一些措施。
关键词：氢脆；电镀；防护Hydrogen embrittlement production and its control duringelectroplatingWeimin（School of Material Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072 ）Abstract:the hydrogen embrittlement concept, the hydrogen in material existence form, the hydrogen embrittlement mechanism and production condition were introduced in the paper. The effects of pretreatment，electroplating process and post-treatment on hydrogen embrittlement were analyzed. And some methods about how to avoid and prevent hydrogen embrittlement were given.Key words: hydrogen embrittlement; electroplating; protection1引言氢脆是一种由于氢渗入金属内部导致损伤，从而使金属材料在低于材料屈服强度的静应力作用下发生延迟断裂的现象[1-2]。
早在100多年前，Jonsons就阐明了钢的氢脆现象[3]。
氢脆问题更引起了世界各国国防工业部门的注意，同时也一直困扰着我国航空、航天工业的发展。
高速度、大体积是现代飞行器发展的必然趋势，尤其是在2007年我国确立了大飞机项目计划之后，这一目标更加明确。
因此，对选用材料的强度／质量比要求更高，尤其对某些重要零部件，如飞机的起落架等，大都选用高强度钢制造。
高强度钢的选用减轻了飞机的重量，但强度增大使得材料韧性降低，随之而来的是对缺口、氢脆及应力腐蚀问题更加敏感。
据统计，国产军用飞机的紧固件70％以上都是采用铬锰硅钢系合金钢。
该合金钢强度高、物理性能也较好，但抗氢脆性能较差[4]，表面处理后极易出现氢脆失效的问题。
材料的吸氢与表面防护处理时的化学、电化学过程直接相关。
因此，对于高强度钢，在满足其表面防护的同时必须考虑氢脆问题。
在早期电镀资料中，人们把预防氢脆的重点放在镀后除氢上，而所采用的除氢方法又很简单，因而不能有效地防止氢脆断裂事故的发生。
但是在国外近期电镀文献中。
情况已有很大改变，采取的措施不仅有极为严格的镀后除氢制度，，而且对零件材料的选择、电镀前的消除应力、电镀过程中的防渗氢，甚至零件使用期间的防“后脆，都有严格的控制方法。
实际上防氢脆问题已形成以电镀为主，并具有各种前置后置措施的系统工程技术。
目前虽不能说问题已全部解决，但已经有了完整而严密的对策，只要我们一丝不苟地严格执行有关工艺制度，那么由氢所诱发的灾难性脆断事故使可以减至最低程度。
2 氢脆2.1 氢脆现象氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。
曾经出现过汽车弹簧、垫圈、螺钉等镀锌件，在装配之后数小时内陆续发生断裂，断裂比例达4O％～ 50％。
某些产品镀镉件在使用过程中曾出现过批量裂纹断裂，曾组织过全国性攻关，制订严格的去氢工艺。
另外，有一些氢脆并不表现为延迟断裂现象，例如：电镀挂具(钢丝、铜丝)由于经多次电镀和酸洗退镀，渗氢较严重，在使用中经常出现一折便发生脆断的现象；猎枪精锻用的芯棒，经多次镀铬之后，堕地断裂；有的淬火零件(内应力大)在酸洗时便产生裂纹。
这些零件渗氢严重，无需外加应力就产生裂纹，再也无法用去氢来恢复原有的韧性。
2.2 氢脆产生条件产生氢脆的必备的三个基本条件[5]：1 氢的渗入必须氢渗入金属材料基体才能导致氢脆。
渗入金属材料中的氢有一下三个来源：钢在冶炼、焊接及热处理过程中渗入的氢：在电镀、酸洗及放氢型腐蚀环境下渗入的氢；：在是呀环境下渗入的氢（如将金属材料至于高温氢气气氛中）。
2 发生氢脆实效的材料具有氢脆敏感组织金属材料的组织不同，它的氢脆敏感性不同，当材料具有氢脆敏感性大得组织时，才会发生氢脆。
在各种不同的显微组织中，对氢脆敏感性从大到小的一般顺序为马氏体、上贝氏体、（粗大贝氏体）、下贝氏体（细贝氏体）、索氏体、珠光体、奥氏体、3 存在应力作用氢脆的作用者是金属材料中得氢。
这些氢在浓度梯度的作用下扩散而占据晶体点阵中的空隙、晶界、空穴、位错、沉淀相及夹杂物与基体的界面、气孔等缺陷。
在应力的作用下，由于氢与局部应力场交互作用，会产生缺口根部，微裂纹尖端等应力集中扩散区域，形成氢的高度偏集，并在这些部位产生氢脆断裂。
2.3 氢存在形式[6]1 固溶氢:以间隙原子(或离子)的形式固溶于钢的晶体点阵中的氢称为固溶氢。
这种氢的话动能力稂强，氢的扩散，偏聚，以致引起白点，发纹和氢脆主要都是经由固溶氢的活动来达到的。
2 捕集氢:被钢中的位错、相界面、晶面、亚晶面及其他点阵缺陷(统称为氢陷阱)所捕集而不能自由扩散的氢原子称为捕集氢。
捕集氢在低温下仍有部分扩散能力，具体情况取决于氢陷阱的性质。
在温度较高时，捕集氢将挣脱“阱”的束缚，重新变为固溶氢。
3 分子氢:分子氢是由原子氢相互结合而成的。
它们主要存在于钢中的孔洞、疏松、界面等处。
在400度以下无扩散能力，在400度以上将分解为原子氢重新获得扩散能力。
4 化合氢:当钢中含有Ta，Zr、Nb， V、Ti等元素时，氢可形成氢化物，亦可溶于碳化物中形成含氢的碳化物，这部分氢称为化合氢。
化合氢是不能扩散的，由于产品零件用钢中上述含量极少，故在一般情况下对化合氢的作用可以忽略。
2.4 氢脆机理[7]目前关于金属氢脆的机理有很多，比较成熟的理论主要有4种：高压氢气理论，氢表面吸附降低表面能理论，晶格脆性理论，氢与位错的交互作用理论[8]1 高压氢气理论高压氢气理论认为，由于过多的氢聚集在某些空隙的地方，形成较高的氢气压力，致使金属变脆。
但高压氢气理论只适用于溶解氢为吸热反应的金属(如铁、锆、铜、铬、钼等)，因为这些金属中可能形成高压氢气；、对于那些吸附氢为放热反应的金属，如镁、钛、镧、铈、钽等，根本不可能形成高压氢气。
因此这一理论不够严密。
2 氢表面吸附降低表面能理论表面吸附理论指出，当固体材料吸附某些表面活性物质后表面能降低，导致材料的塑性降低。
Petch等也把氢看作表面活性物质，氢的吸附降低了裂纹处的表面能，从而使金属变脆。
这一理论可以部分解释金属的氢脆现象。
3 晶格脆性理论Troiano提出了晶格脆性理论：当氢溶入过渡金属后，由于过渡族元素的3d 电子层未填满，氢原子的电子即进入金属原子的3d电子层，增大了3d层电子密度，从而增大了原子间的排斥力，降低了晶格间的结合力，致使金属变脆。
晶格脆性理论可以解释一般金属或合金的氢脆现象。
4 氢与位错交互作用理论该理论认为，含氢合金在形变过程中可能形成氢或位错的堆积，从而诱发了金属的脆性断裂。
如果在应力作用下形变速率较小，形变温度又不太低的话，那么氢原子的运动速度与位错运动速度是相适应的，这时不会产生氢或位错的堆积，也就不会发生氢脆；当在应力作用下移动着的位错及氢气团运动至晶界或其他障碍物时，会产生位错的堆积，同时必然造成氢在晶界或解理面的富集，在位错堆积的端部形成较大的应力集中，从而形成裂纹，富集的氢原子不仅易导致裂纹形成，而且有使其发生扩展的趋势，最后造成脆性断裂。
氢与位错的交互作用可用来解释环境形变速率敏感性以及氢脆在一定温度范围内发生的现象。
氢脆是多种机制相互作用的复杂过程，问题的完全澄清需基于对裂纹前端行为原子尺度分辨的实验观察和原子水平的理论计算，目前这两方面的研究还有待提高。
3 电镀过程中的氢脆及其防护在任何电镀溶液中，由于水分子的离解，总或多或少地存在一定数量的氢离子。
因此，电镀过程中，在阴极析出金属(主反应)的同时，伴有氢气的析出(副反应)。
析氢的影响是多方面的，其中最主要的是氢脆。
氢脆是表面处理中最严重的质量隐患之一，析氢严重的零件在使用过程中就可能断裂，造成严重的事故。
表面处理技术人员必须掌握避免和消除氢脆的技术，以使氢脆的影响降低到最低限度。
3.1 电镀后的材料氢脆断口特征图1. 65Mn 淬火、回火后酸洗、电镀图2. 65Mn淬火、回火后酸洗、电镀图1 组织说明：由65Mn钢制作的弹簧片，在安装时发生断裂。
断口为典型的冰糖状沿晶断裂，在断裂的晶面上有细小的爪状纹及发纹等特征。
此为高强度钢氢脆断口的特征。
高强度钢在酸洗电镀后必须进行除氢处理，除氢不及时或除氢不彻底均会导致氢脆。
图2 组织说明：酸洗及电镀过程中的氢进入钢中后常沿晶界处聚集，导致晶界脆化，形成沿晶断裂。
氢在扩散、聚集过程中留下发纹、爪状纹等特征。
氢脆断裂时在微区局部晶界上因氢损伤较轻，故断裂时在局部区域能观察到韧窝，见图中上部区。
图3螺钉35钢断口扫描电镜低倍形貌图4 35钢螺钉断口微观形貌螺钉材料为35钢，加工成型后经酸洗、电镀，在安装时断裂。
螺钉断口扫描电镜低倍形貌。
断口较平整，有放射状条纹及台阶条纹，放射状条纹起源于螺纹根部，且有向一侧弯扭的特征，说明螺丝断裂时受扭转应力作用。
通常情况下35钢正火组织的正常断口应为纤维状的韧性断口，而该螺丝断口属脆性断裂。
断口微观形貌为具有准解理、韧窝、鳞片状、发纹、爪状纹等氢脆断裂特征。
准解理断裂一般在回火马氏体组织中出现，该螺丝显微组织为珠光体和铁素体，在氢脆条件下可出现准解理断裂。
分析结果说明螺丝主要是由于电镀后除氢不当引起的氢脆断裂。
对于低碳钢电镀后发生氢脆虽较高强度钢可能性少，但当零件吸氢量较多，而不及时除氢时也可发生氢脆断裂。
3.2 电镀中氢脆的影响因素3.2.1 镀前基体应力对氢脆的影响有关研究表明[8]：在金属原子扩散速度很低的温度范围内，应力松弛的最大速率发生于保温的初始阶段，随着时间的延长，应力松弛率急剧减小，逐渐达到稳定状态。
镀前只需将零件表面残余应力消除到一定范围内即可，没有必要也不可能将残余应力彻底消除。
