【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高强钢，尤其涉及一种用于提升高强钢抗氢脆性的方法及高强钢材料。
技术介绍
1、氢的运输和存储是构成氢能经济和产业链必不可缺的关键部分。由于化学储氢技术还尚未成熟，目前氢能汽车及其相关设施主要依赖高压氢气形式的物理储氢。例如，氢能源公交车顶部装载的氢气瓶，其瓶体内胆、传输管道、阀门和压力调节器等关键零部件均由金属材料制造。然而，目前我国还无法自主生产整套高质量的车载储氢系统，氢能汽车用的合金注氢器、阀门、调节器以及轻量瓶体等依旧依赖进口。高压氢存储技术和相关材料制造是我国氢能产业发展的短板。
2、高质量氢气瓶、管道、阀门等制造困难，主要是由于其重要组分——金属材料——在服役过程中面临一个致命的安全问题：“氢脆”。在高温高压环境中，含氢气体(如h2、h2s、h2o等)会在材料表面通过化学反应解离为氢原子，迅速扩散到合金内部，从而影响其服役时的变形和断裂行为。研究表明，仅10-1000appm的氢就可以使大多数金属材料“氢脆”：表现为强度和韧性降低、疲劳寿命减少、突发沿晶断裂等。据报道，国内外均发生过大油田由于阀门氢脆开裂漏气，引发泄漏燃烧，造成重大损失。在氢能源汽车和氢站中，高纯度的氢气以高压(40～70mpa)的形式存储，在充放氢过程中还涉及压力升降导致的温度变化、循环载荷等，这需要材料在这类复杂环境中下不易氢脆，能长时间保持较好的力学性能。综上所述，氢脆是影响氢能源系统可靠性、危害设备使用安全的致命问题，设计和制造抗氢脆的关键部件材料是氢能源发展过程中面临的主要挑战之一。因而亟需开发一种具有良好的抗氢脆
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于至少克服上述现有技术的不足之一，提供了一种用于提升高强钢抗氢脆性的方法及高强钢材料，其可以大幅提高高强钢的抗氢脆能力，制备方法简单，实用性佳、成本低。
2、本专利技术的技术方案是：一种用于提升高强钢抗氢脆性的方法，通过激光设备的激光熔化高熵合金粉末以在高强钢的表面形成抗氢脆熔覆层。
3、作为本技术方案的进一步改进，所述高熵合金粉末为fecocrnimn粉末；所述fecocrnimn粉末包括fe元素、cr元素、ni元素和mn元素，且fe元素、cr元素、ni元素和mn元素各元素的原子比均为18％至22％。
4、作为本技术方案的进一步改进，所述激光设备为激光熔覆系统。
5、作为本技术方案的进一步改进，通过激光熔覆系统的多道激光对所述高熵合金粉末进行熔覆，其中，采用的激光功率≤800w，送粉速率≤1.3r/min，激光扫描速率为6mm/s-10mm/s。
6、作为本技术方案的进一步改进，所述高强钢为q125高强钢或scm435高强钢；所述高强钢的厚度为1mm至10mm；所述抗氢脆熔覆层的厚度为0.1mm至1.5mm。
7、作为本技术方案的进一步改进，所述高强钢的厚度为a，所述抗氢脆熔覆层的厚度为b，a与b的比值范围是1至10。
8、作为本技术方案的进一步改进，所述高强钢具有第一平板面以及与所述第一平板面相对的第二平板面，所述抗氢脆熔覆层包括熔覆于所述第一平板面和所述第二平板面的平面熔覆层。
9、作为本技术方案的进一步改进，所述高强钢具有第一平板面以及与所述第一平板面相对的第二平板面，所述抗氢脆熔覆层设置有至少两层，各所述抗氢脆熔覆层均设置于所述第一平板面；或，各所述抗氢脆熔覆层均设置于所述第二平板面。
10、作为本技术方案的进一步改进，所述抗氢脆熔覆层还包括包覆于所述高强钢各个端部的端部熔覆层。
11、本专利技术还提供了一种高强钢材料，所述高强钢材料由上述方法制得。
12、本专利技术所提供的一种用于提升高强钢抗氢脆性的方法及高强钢材料，通过激光设备的激光熔化高熵合金粉末以在高强钢的表面形成抗氢脆熔覆层，可以大幅提高高强钢的抗氢脆能力，制备方法简单，由于只需在低成本的高强钢基体上制作高性能的抗氢脆熔覆层即可具备良好的抗氢脆性能，从而节约材料成本，形成抗氢脆熔覆层的厚度范围大，并且可以快速形成抗氢脆熔覆层，因而制备速度快、可批量生产，实用性佳，具有较好的市场应用前景。
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1.一种用于提升高强钢抗氢脆性的方法，其特征在于，通过激光设备的激光熔化高熵合金粉末以在高强钢的表面形成抗氢脆熔覆层。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高熵合金粉末为FeCoCrNiMn粉末；所述FeCoCrNiMn粉末包括Fe元素、Cr元素、Ni元素和Mn元素，且Fe元素、Cr元素、Ni元素和Mn元素各元素的原子比均为18％至22％。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光设备为激光熔覆系统。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过所述激光熔覆系统的多道激光对所述高熵合金粉末进行熔覆，其中，采用的激光功率≤800W，送粉速率≤1.3r/min，激光扫描速率为6mm/s-10mm/s。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高强钢为Q125高强钢或SCM435高强钢；所述高强钢的厚度为1mm至10mm；所述抗氢脆熔覆层的厚度为0.1mm至1.5mm。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高强钢的厚度为a，所述抗氢脆熔覆层的厚度为b，a与b的比值范围为1至10。
7.如
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述抗氢脆熔覆层还包括包覆于所述高强钢各个端部的端部熔覆层。
9.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述高强钢具有第一平板面以及与所述第一平板面相对的第二平板面，所述抗氢脆熔覆层设置有至少两层，各所述抗氢脆熔覆层均设置于所述第一平板面；或，
10.一种高强钢材料，其特征在于，所述高强钢材料由权利要求1至9中任一项方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种用于提升高强钢抗氢脆性的方法，其特征在于，通过激光设备的激光熔化高熵合金粉末以在高强钢的表面形成抗氢脆熔覆层。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高熵合金粉末为fecocrnimn粉末；所述fecocrnimn粉末包括fe元素、cr元素、ni元素和mn元素，且fe元素、cr元素、ni元素和mn元素各元素的原子比均为18％至22％。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光设备为激光熔覆系统。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过所述激光熔覆系统的多道激光对所述高熵合金粉末进行熔覆，其中，采用的激光功率≤800w，送粉速率≤1.3r/min，激光扫描速率为6mm/s-10mm/s。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高强钢为q125高强钢或scm435高强钢；所述高强钢的厚度为1mm至10mm；...
【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，杨木金，易将，何明琳，罗再冉，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：
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