The invention discloses a device for detecting the hydrogen embrittlement resistance of metal materials under dynamic bending conditions, including a loading device and an electrochemical group, wherein the reference electrode and auxiliary electrode of the electrochemical group are arranged in a dielectric solution located in a dielectric container, and the reference electrode and auxiliary electrode are connected with a potentiostat; the loading device comprises a lower branch; The lower support is arranged on the bottom plate, and the upper pressure block is arranged on the lower support. The two ends of the specimen are fixed between the lower support and the upper pressure block, and the upper and lower clamps are installed on the connecting rod. The upper and lower surfaces of the specimen are respectively contacted to exert bending load on the specimen. The connecting rod is connected with the piston rod of the cylinder through the guide block. The invention also provides a method for detecting the hydrogen embrittlement resistance of metallic materials under dynamic bending conditions. The device and method of the invention load dynamic load on the material in the test process, the load conditions reflect the service environment of the material more truly, and can objectively evaluate the hydrogen embrittlement resistance of the material; the hydrogen content is constant; and the test period is short.
【技术实现步骤摘要】
在动态弯曲条件下检测金属材料抗氢脆性能的装置及方法
本专利技术涉及金属材料性能测试的装置及方法,具体涉及一种在动态弯曲条件下检测金属材料抗氢脆性能的装置及方法。
技术介绍
近年来,随着汽车工业的快速发展,超高强汽车用钢的应用也愈加广泛。如热成形钢很好的解决了冲压成形回弹的问题,因此热成形钢在汽车领域应用潜力巨大,但该技术同时存在冷弯性能不足和氢脆敏感性高的缺点。延迟断裂现象是高强度材料—环境—应力相互作用而发生的氢致开裂的一种现象。有研究表明,材料强度越高,氢脆敏感性越大。钢的耐延迟断裂与三个因素有关:材料、应力状态和钢中的氢含量。氢的来源分内氢(酸洗、电镀等制造过程中浸入钢中的氢)和外氢(使用过程中外部环境浸入的氢)。高强钢的延迟断裂受许多因素的影响,目前尚无通用的评价标准。延迟断裂的试验方法理想的情况是使用实物零件在实际使用环境中进行试验,但试验周期很长,难以实现。因此现实中往往采用加速型实验来进行相对评价,大体可分为恒载荷和恒应变试验、低应变速率试验、断裂力学试验。现今几乎所有的评价钢抗氢脆性能的方法(恒载荷和恒应变试验、低应变速率试验、断裂力学试验)均是对试样施以恒定的载荷或应变,属于静载试验。而高强钢材料在使用过程中处在动载环境中,经常受到动态拉压载荷、弯曲载荷或扭转载荷。以汽车用高强钢为例,底盘、大梁、车桥等众多结构件,在汽车行进过程中,由于颠簸会受到垂直于地面的动态载荷,而制动和加速过程则会受到平行于地面的动态载荷,在转向、上下坡、冲撞过程中还受到较复杂的复合载荷作用。不仅如此,很多高强钢均在多雨、潮湿、海边等富氢环境中使用,这就使得这些高强 ...
【技术保护点】
1.在动态弯曲条件下检测金属材料抗氢脆性能的装置,其特征在于包括加载装置和电化学组,电化学组包括介质容器、参比电极、介质溶液、辅助电极、恒电位仪,参比电极和辅助电极均设置在位于介质容器内的介质溶液中,参比电极和辅助电极均与恒电位仪相连;加载装置包括底板、下支座、下夹头、上压块、上夹头、连接杆、导向块、油缸,下支座采用绝缘材料制作且设置在底板上,下支座上面设置有上压块,试样两端固定安装在下支座和上压块中间,上夹头和下夹头安装在连接杆上,并分别与试样的上表面和下表面接触,用于对试样施加弯曲荷载,连接杆穿过导向块与油缸的活塞杆相连,连接杆与油缸的活塞杆连接处做绝缘处理,试样还通过导线与恒电位仪相连。
【技术特征摘要】
1.在动态弯曲条件下检测金属材料抗氢脆性能的装置,其特征在于包括加载装置和电化学组,电化学组包括介质容器、参比电极、介质溶液、辅助电极、恒电位仪,参比电极和辅助电极均设置在位于介质容器内的介质溶液中,参比电极和辅助电极均与恒电位仪相连;加载装置包括底板、下支座、下夹头、上压块、上夹头、连接杆、导向块、油缸,下支座采用绝缘材料制作且设置在底板上,下支座上面设置有上压块,试样两端固定安装在下支座和上压块中间,上夹头和下夹头安装在连接杆上,并分别与试样的上表面和下表面接触,用于对试样施加弯曲荷载,连接杆穿过导向块与油缸的活塞杆相连,连接杆与油缸的活塞杆连接处做绝缘处理,试样还通过导线与恒电位仪相连。2.根据权利要求1所述在动态弯曲条件下检测金属材料抗氢脆性能的装置,其特征在于:所述的介质溶液为0.5mol/LNaOH水溶液,介质容器采用绝缘耐腐蚀材料制作。3.根据权利要求1所述在动态弯曲条件下检测金属材料抗氢脆性能的装置,其特征在于:所述的下支座上设置有卡槽,上压块有与下支座的卡槽相对应的向下的凸起,上压块上还设置有螺纹孔,试样通过下支座的卡槽和上压块的凸起压紧,并通过穿过螺纹孔的螺栓将上压块和下支座固定。4.根据权利要求1所述在动态弯曲条件下检测金属材料抗氢脆性能的装置,其特征在于:所述的上夹头和下夹头采用紧固螺栓安装在连接杆上,上下夹头之间的间距根据试样厚度进行调整。5.根据权利要求1所述在动态弯曲条件下检测金属材料抗氢脆性能的装置,其特征在于:连接杆为下方上圆的形状,下部为方形用于安装上下夹头,上部为圆形用于导向,连接杆穿过导向块连接到油缸活塞杆上,导向块安装在立板上且保证导向块中心线处于竖直状态。6.根据权利要求1所述在动态弯曲条件下检测金属材料抗氢脆性能的装置,其特征在于:所述的油缸与液压系统相连,由液压控制系统控制油缸施加的压力及换向周期,给试样施加向下和向上交替往复的弯曲载荷。7.在动态弯曲条件下检测金属材料抗氢脆性能的方法,其特征在于:使用了权利要求1至6任意权利要求所述的在动态弯曲条件下检测金属材料抗氢脆性能的装置,并具体包括:步骤一、试样制作制作满足要求的试样;步骤二、装置的布置将试样两端固定安装在下支座和上压块之间,将上夹头和下夹头分别与试样的上表面和下表面紧密接触,并用螺栓固定上夹头和...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘念,薛欢,熊飞,刘冬,毛新平,陈勇,徐进桥,尹云洋,
申请(专利权)人:武汉钢铁有限公司,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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