昆山高强铝合金氢致开裂检测

一般来说，氢的来源分为两个部分，一个是熔炼过程中从潮湿环境、未完全烘干的炉体处吸收来的，另外一个是后期使用环境中引入的。其来源的核心是水气，其化学反应式为：3h2o+2al=al2o3+6h

从反应关系分析来看，只要熔炼过程中或者后期使用环境中存在湿度增加或者较大湿度的环境，就会导致上述化学反应式的进行，引发铝合金的吸氢。与其他类金属相比，氢在铝合金中的溶解度极低。同时，对于铝合金来说，熔点附近的固态和液态的吸氢能力有较大的差别，因此液态的溶氢在凝固时很难完全析出。而在铝合金中过饱和的气体有两个途径分布，一个是通过气孔或疏松等缺陷逸出，另一个是继续以不稳定的过饱和状态留在铝合金中，继而在加热或施加压力等条件下向裂纹jianduan或者夹杂物、微孔等缺陷位置聚集，形成氢分子而导致氢脆的发生。

氢致开裂特点

高强铝合金氢致开裂zui明显的特点是具有不易观察性、延迟性、不确定性以及突发性等特点，即便是在高温、高压极端环境下的高强铝合金也不会显现出明显的氢致损伤特点。预制裂纹的高强铝合金试样在干燥的高压氢环境中也不会反映出明显的滞后开裂，但在湿空气中则显示明显的脆性。

高强铝合金氢致开裂的独特特点是具有可逆性的，如果对充氢后的试样进行除氢处理，则其塑性和未充氢试样的基本相同。因此，在一定程度上可以认为，高强铝合金的氢致开裂行为与材料中的原子态氢具有一定的相关性。同时，高强铝合金的氢致开裂断口具有差异性。据文献调研发现，高强铝合金的氢致开裂断口形貌报道结果差异很大。这主要可以归结为试验条件和试样处理方法的不同所导致的。但是总体上来说，铝合金的氢致开裂断口主要为沿晶和穿晶两种类型，其断口特征与断面上氢浓度的高低有着直接的对应关系。

铝合金氢致开裂的影响因素

合金元素

氢致开裂的产生与材料自身的合金元素有直接或间接的关系。目前研究发现，合金元素对于氢致开裂的影响主要反映在强化相、显微组织和晶界偏析3个方面。合金元素不仅可以改变合金的显微组织结构，而且能改变合金的电化学性质。同时，合金元素还可以和氢发生相互作用，影响氢的浓度和氢的活动。合金元素中镁和锌可用于生成强化相mgzn2和mgzn，提高合金的强度，但是过高的锌、镁含量则会导致合金的韧性和抗scc性能降低，从而导致脆性断裂，一般认为高强铝合金晶界脆断主要是由晶界镁偏析导致的晶界mg-h析出相引起的。因此，在对高强铝合金进行系统研究时发现，合理调配锌、镁的比例，对改善高强铝合金的综合性能极为重要。另有文献报道，锰、铬、钛和铈的加入可以有效降低铝合金的氢脆敏感性。在显微组织方面，晶界上的弥散强度、机体共格沉淀相gp区、晶界析出相的分布等显微组织参数都会对高强铝合金的氢脆敏感性产生不同程度的影响。