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第54卷 第12期
2025年6月
热加工工艺
HotWorkingTechnology
ISSN1001-3814CN61-1133/TG
DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.综 述 rjggy@
综 述
钛合金氢脆及防护技术
王树森1,2,朱世东1,苏航2,付安庆2
(1.西安石油大学材料科学与工程学院,陕西西安710065;2.中国石油集团工程材料研究院有限公司油气钻采输送装备全国重点实验室,陕西西安710077)
摘要院钛作为过渡金属对氢有极强的敏感性袁微量氢可能导致钛合金发生氢脆袁影响其作为液氢储罐尧焊接承力架尧飞机机身和航空紧固件等的服役性能遥简述了氢在钛合金中的扩散与溶解行为袁分析了航空用钛合金中氢的来源曰基于氢增强脱粘尧氢致局部塑形尧应力诱导氢化物开裂和吸附诱导位错发射4种常用理论袁重点阐述了氢在琢-Ti尧茁-Ti和渊琢+茁冤-Ti这3类钛合金中的作用机制袁概述了影响钛合金氢脆的主要因素渊如温度尧应力等冤遥最后袁从热处理尧组分设计尧结构优化尧表面强化和涂镀层等方面综述了提高钛合金耐氢性能的防护措施袁以期为钛合金在航空领域与能源领域组件或装备的选材与有效预防氢脆提供理论依据遥
关键词院钛合金曰氢脆曰氢化物曰氢含量曰扩散曰位错
中图分类号院TG146.23 文献标识码院A 文章编号院1001-3814(2025)12-0001-10
HydrogenEmbrittlementandProtectionTechnologyofTitaniumAlloy
WANGShusen1,2,ZHUShidong1,SUHang2,FUAnqing2
(1.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,XianShiyouUniversity,Xian710065,China;2.NationalKeyLaboratoryofDrillingProductionandTransportationofOilGasEquipments,ChinaNationalPetroleumGroupEngineeringMaterialsResearchInstituteLtd.,Xian710077,China)
Abstract院Asatransitionmetal,titaniumisextremelysensitivetohydrogen,andatraceamountofhydrogenmayleadto
hydrogenembrittlementintitaniumalloys,whichinturnaffectstheirserviceperformanceasliquidhydrogenstoragetanks,weldedload-bearingframes,aircraftfuselagesandaerospacefasteners.Thediffusionanddissolutionbehaviorsofhydrogenintitaniumalloyswerebrieflydescribed,thesourcesofhydrogenintitaniumalloysforaerospaceapplicationswereanalyzed.Themechanismsofhydrogeninthreetypesoftitaniumalloys(琢-Ti,茁-Ti,and(琢+茁)-Ti)werefocusedonbasedonthefourcommonlyusedtheories,namely,hydrogen-enhanceddebonding,hydrogen-inducedlocalplasticity,stress-inducedhydridecrackingandadsorption-induceddislocationlaunching,andthemainfactorsaffectinghydrogenembrittlementoftitaniumalloyssuchastemperature,stress,etcwere
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