无氧铜杆的氢脆检测是为了评估其在氢气环境中的抗氢脆性能,确保其在实际应用中的安全性和可靠性。氢脆是指溶于金属中的氢原子聚集形成氢分子,导致应力集中,Zui终在金属内部形成细小裂纹,降低材料的韧性和塑性。以下是一些常用的无氧铜杆氢脆检测方法和步骤,以及相关研究成果,帮助您了解如何进行氢脆检测。
检测方法
1. 氢脆试验法
原理:氢脆试验法通过将无氧铜杆暴露在氢气环境中,观察其力学性能的变化,特别是反复弯曲断裂次数、断面形貌特征、金相组织结构特点以及维氏硬度的变化,来间接判断无氧铜杆中的氧含量是否超标。
试验设备:
氢脆试验仪:如日本朝日理化制作所生产的AMF-1P型氢脆试验仪。
氧含量测定仪:如RO-116型氧含量测定仪。
显微镜:如LEICA DVM5000型莱卡显微镜和5X B-PC型倒置金相显微镜。
维氏显微硬度计:如HV-1000型维氏显微硬度计。
试验步骤:
标记试样:将无氧铜杆标记好,确保试验后可以区分不同试样。
加热处理:将试样放入氢脆试验仪中,加热到850°C,保温30分钟后自然冷却到室温。加热过程中,管内保持氢气气氛,氢气流量大约为每分钟在出气口的水槽中冒一个气泡。
反复弯曲试验:试验结束后,分别对氢脆前后的无氧铜杆进行反复弯曲断裂试验,记录反复弯曲断裂的次数。
氧含量测定:取氢脆前的试样1g左右,在RO-116型氧含量测定仪中测定氧含量浓度。
显微镜观察:用莱卡显微镜观察断裂面的形貌,用倒置金相显微镜观察断面材料的金相组织。
硬度测试:对这三组样品进行维氏硬度试验,比较硬度变化。
测试步骤
试样准备:
选取样品:从不同批次的无氧铜杆中选取直径为2 mm的试样,每个样品取2根,长度为30 cm。
标记:对每根试样进行标记,以便试验后区分。
加热处理:
放入试验仪:将标记好的试样放入氢脆试验仪中。
加热:将试验仪加热到850°C,保温30分钟后自然冷却到室温。
氢气气氛:加热过程中,确保管内一直保持氢气气氛,氢气流量约为每分钟在出气口的水槽中冒一个气泡。
反复弯曲试验:
试验前:记录试样在氢脆前的反复弯曲断裂次数。
试验后:记录试样在氢脆后的反复弯曲断裂次数,比较前后差异。
氧含量测定:
取样:从氢脆前的试样中取1g左右的样品。
测定:使用RO-116型氧含量测定仪测定氧含量浓度。
显微镜观察:
断裂面形貌:用莱卡显微镜观察试样断裂面的形貌特征。
金相组织:用倒置金相显微镜观察试样断面材料的金相组织结构特点。
硬度测试:
测试:使用HV-1000型维氏显微硬度计对试样进行硬度测试,记录硬度值。
比较:比较氢脆前后的硬度变化,分析材料的局部硬化情况。
结果判定
反复弯曲断裂次数:
对比:比较氢脆前后的反复弯曲断裂次数。如果氢脆后的断裂次数显著减少,说明材料的抗氢脆性能较差。
标准:具体的断裂次数标准可以根据实际应用需求和行业标准来确定。