一种测定固态钢中氢压力的方法及装置制造方法及图纸

一种测定固态钢中氢压力的方法和装置，装置由陶瓷固体电解质管、刚玉管、进气管、电极引线、排气管和高阻数字电压表构成，将待测试样与陶瓷固体电解质管的封闭端接触，将电极引线的一端与待测试样接触，另一端伸入进气管内并与陶瓷固体电解质管内壁接触，控制待测试样的温度为０～５０℃或２００～８００℃，向进气管中通入标准氢，控制测量时间５～３０分钟，通过高阻数字电压表读取电动势值，计算待测试样氢的压力。本发明专利技术实现了在线测定０～５０℃或２００～８００℃温度范围内固态钢中氢压力，能够实时发现固态钢、铝合金的缺陷位置，提前进行脱氢处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固体电解质和化学传感器
，具体涉及陶瓷固体电解质传感法测定固 态钢中氢压力的技术。
技术介绍
1940年中国学者对英国失事飞机自行断裂钢轴研究，首次证明了钢的断裂是由氢引起的， 美国重轨钢断裂及我国葛洲坝水电站不锈钢叶片的穿晶断裂、机动车轴断裂和化工设备开裂 等事故都是由于氢致断裂。所谓白点、发纹、鱼眼皆为同一氢裂原因在不同条件下 不同程度的反应而已。钢液中的氢主要来源于冶炼过程中水蒸气分解产生的氢。间隙氢原子的振动频率为 1013/S，有很大的无规则的随机扩散速度。氢在金属中的溶解度随温度降低而下降。当氢原子 运动至金属内部缺陷处，落入缺陷的氢原子结合成氢分子，由源点向各方向扩散，反复运动 成为晶格疲劳裂纹的发源地。分子氢积累的压力常超过几百MPa，超过钢的断裂强度时致钢 开裂。所以，氢脆为晶格结合力降低和缺陷处高内压综合作用的结果。传统的取钢样真空熔化等氢的分析方法，操作麻烦，设备贵，且为滞后信息。有研究用 NAFION高分子聚合物膜(含H+或H20)作为固体电解质，Fe/Fe硫酸盐水合物作为参比 电极，测定室温钢样中的氢，得到了传感电动势和响应时间的关系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定固态钢中氢压力的装置，其特征在于由陶瓷固体电解质管、刚玉管、进气管、电极引线、排气管和高阻数字电压表构成，刚玉管一端与陶瓷固体电解质管开口端连接，进气管穿过刚玉管的封闭端，伸入刚玉管内并接近陶瓷固体电解质管底部内壁，在刚玉管的侧壁上设置有排气管，电极引线的一端伸入进气管内并与陶瓷固体电解质管底部内壁接触，电极引线连接高阻数字电压表。

【技术特征摘要】
1、一种测定固态钢中氢压力的装置，其特征在于由陶瓷固体电解质管、刚玉管、进气管、电极引线、排气管和高阻数字电压表构成，刚玉管一端与陶瓷固体电解质管开口端连接，进气管穿过刚玉管的封闭端，伸入刚玉管内并接近陶瓷固体电解质管底部内壁，在刚玉管的侧壁上设置有排气管，电极引线的一端伸入进气管内并与陶瓷固体电解质管底部内壁接触，电极引线连接高阻数字电压表。2、 按照权利要求l所述的测定固态钢中氢压力的装置，其特征在于高阻数字电压表内阻 》109欧姆。3、 按照权利要求l所述的测定固态钢中氢压力的装置，其特征在于陶瓷固体电解质管为 一端开口、 一端封闭的陶瓷管，管的直径为外径4 8mm，管壁厚度为0.8 lmm，管长度为 8 16mmc4、 按照权利要求1或3所述的测定固态钢中氢压力的装置，其特征在于陶瓷固体电解质 管的材料为BaCeo.85 o.9Yo.卜(H503.a，或BagCausNb^CVs,或Zr02中掺杂Y203，按质量百分 比计，丫203含量8 9%， Zr02含量91M 92呢。5、 按照权利要求1所述的测定固态钢中氢压力的装置，其特征在于电极引线采用不锈钢 丝、镍丝、铁丝或铜丝。6、 采用权利要求l所述的测定固态钢中氢压力的装置测定固态钢中氢压力的方法，其特 征在于将待测试样与陶瓷固体电解质管的封闭端接触，将电极引线的一端与待测试样接触， 电极引线的另一端已伸入进气管内并与陶瓷固体电解质管内壁接触，热电偶的测温端与待测 试样接触，控制待测试样的温度为0 50°C，向进气管中通入标准氢，控制标...

【专利技术属性】
技术研发人员：王常珍，厉英，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]