在加氫站分配器填充管線等低溫使用氫氣的場景日益增多。然而,在低溫(-50℃)環(huán)境下,鋼材比常溫下更容易發(fā)生氫脆。通過研究極端低溫下的氫脆敏感性,可篩選出抗氫脆性能更好的鋼材。我們常用的陰極充氫法,由于電解液凍結(jié)從而很難在0℃以下低溫環(huán)境中向鋼材中充氫,只好采用高壓充氫法。為此,我們可以選用一種基于含堿金屬離子的非水有機(jī)溶劑的低溫充氫方法。電解質(zhì)溶液:采用含10%醋酸鉀+0.3%硫氰酸胺的乙醇溶液,對試樣(陰極)施加負(fù)向電位,通過醇鹽反應(yīng)在試樣表面生成氫。部分氫解離、吸附并進(jìn)入到鋼材試樣中。K? + C?H?OH + e? → C?H?OK + ? H?對鐵素體鋼SCM435H薄片(0.5mm)進(jìn)行低溫充氫,研究氫在試樣中的分布行為,結(jié)果如下圖所示。圖 室溫RT充氫后TDS熱脫附氫濃度分布

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):
低溫與常溫條件下,氫侵入陷阱的行為存在差異。低溫時,氫優(yōu)先進(jìn)入更深的陷阱,其濃度峰值出現(xiàn)在高溫區(qū)(與常溫相反)。
圖 JTF-20AL 熱脫附氫含量測試系統(tǒng)(零下100℃~1000℃)