本發(fā)明屬于金屬材料性能測試，具體涉及一種評價金屬材料抗氫脆性能的試驗方法。

背景技術(shù)：

1、鍛鋼軋輥在冶煉過程中很可能產(chǎn)生氣體、夾雜、偏析、疏松以及各種組織不均勻等嚴(yán)重缺陷，且這些缺陷在隨后的鍛造過程中很難被去除。因此，鍛鋼軋輥這類大型鍛件中往往存在著化學(xué)成分不均勻以及各種組織缺陷和不同種類但是含量過高的有害氣體，這些有害氣體中以氫的危害最為嚴(yán)重，很容易造成“氫脆”現(xiàn)象。氫脆是指氫在金屬表面吸附和脫附，部分氫則進入金屬材料內(nèi)部并繼續(xù)擴散，氫進入鋼以后所造成的鋼塑性降低、韌性降低的現(xiàn)象，其敏感性隨加載時應(yīng)變速率的變化而變化。

2、鍍鋅平整機是冷軋鍍鋅板帶表面平整和壓延的軋機成套設(shè)備，其工作輥為軋機的關(guān)鍵部件，在軋機運行過程中承擔(dān)著核心關(guān)鍵作用。除了在冶煉過程中有氫的殘留，環(huán)境中由于鋅元素的特性，極易與環(huán)境中酸性或堿性液體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成氫氣。由于氫氣對軋輥材質(zhì)的腐蝕，容易產(chǎn)生氫蝕微裂紋，在軋制力作用下軋輥容易開裂失效，產(chǎn)生的氫氣通過吸附、滲透至軋輥內(nèi)部，氫的聚集逐漸產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而引起氫脆裂紋，影響軋輥的使用壽命，最終導(dǎo)致剝落等事故發(fā)生。

3、目前，評價金屬材料抗氫脆性能的試驗方法較多，但是，一方面，很多試驗方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作繁瑣，有的甚至還有安全隱患；另一方面，現(xiàn)有的試驗方法并不適合鍍鋅平整機工作輥的抗氫脆性能的評價。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、效果較好的評價金屬材料抗氫脆性能的試驗方法。

2、實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種評價金屬材料抗氫脆性能的試驗方法，具有以下步驟：

3、①設(shè)計一應(yīng)力施加裝置；所述應(yīng)力施加裝置包括主體、螺栓以及硅膠墊片；所述主體包括底部、側(cè)部以及頂部；所述主體的底部設(shè)有螺孔；所述主體的頂部為半敞開結(jié)構(gòu)；所述螺栓與所述主體通過所述底部的螺孔連接；所述硅膠墊片分別設(shè)置在所述頂部下沿以及所述螺栓上。

4、②將金屬材料試樣放置在螺栓上的硅膠墊片上，然后旋轉(zhuǎn)螺栓，使所述金屬材料試樣與所述頂部下沿的硅膠墊片接觸，接著在所述金屬材料試樣的中央放置一鋅片并固定。

5、③對所述螺栓繼續(xù)旋轉(zhuǎn)1～5個螺距，使所述金屬材料試樣呈彎曲狀態(tài)，然后將整個裝置浸泡在酸性腐蝕介質(zhì)中，直至所述金屬材料試樣斷裂，根據(jù)斷裂時間評價金屬材料抗氫脆性能。

6、上述步驟②中，所述金屬材料試樣呈片狀，其長度為80～120mm，寬度為8～12mm，高度為0.8～1.2mm。

7、上述步驟②中，所述鋅片呈片狀，其長度為3～7mm，寬度為3～7mm，高度為0.8～1.2mm。

8、本發(fā)明具有的積極效果：

9、（1）本發(fā)明采用片狀金屬材料進行試驗，不僅切取方便，而且通過將鋅片放置于片狀金屬材料的正中間，然后擰緊螺栓使其形成簡支梁形式，再將其置于酸性腐蝕介質(zhì)中，使金屬材料試樣同時受到彎曲力和腐蝕介質(zhì)的共同作用，這樣在一段時間后會出現(xiàn)裂紋甚至斷裂，根據(jù)斷裂時間評價金屬材料的抗氫脆性能。

10、（2）本發(fā)明的評價試驗方法結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，尤其適合鍍鋅平整機工作輥的抗氫脆性能的評價，彌補行業(yè)空白。

技術(shù)特征：

1.一種評價金屬材料抗氫脆性能的試驗方法，其特征在于具有以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評價金屬材料抗氫脆性能的試驗方法，其特征在于：所述金屬材料試樣（4）呈片狀，其長度為80～120mm，寬度為8～12mm，高度為0.8～1.2mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評價金屬材料抗氫脆性能的試驗方法，其特征在于：所述鋅片（5）呈片狀，其長度為3～7mm，寬度為3～7mm，高度為0.8～1.2mm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種評價金屬材料抗氫脆性能的試驗方法，具有以下步驟：①設(shè)計一應(yīng)力施加裝置；所述應(yīng)力施加裝置包括主體、螺栓以及硅膠墊片；主體的底部設(shè)有螺孔；主體的頂部為半敞開結(jié)構(gòu)；②將金屬材料試樣放置在螺栓上的硅膠墊片上，然后旋轉(zhuǎn)螺栓，使所述金屬材料試樣與所述頂部下沿的硅膠墊片接觸，接著在所述金屬材料試樣的中央放置一鋅片并固定；③對所述螺栓繼續(xù)旋轉(zhuǎn)1～5個螺距，使所述金屬材料試樣呈彎曲狀態(tài)，然后將整個裝置浸泡在酸性腐蝕介質(zhì)中，直至所述金屬材料試樣斷裂，根據(jù)斷裂時間評價金屬材料抗氫脆性能。本發(fā)明的評價試驗方法結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，尤其適合鍍鋅平整機工作輥的抗氫脆性能的評價，彌補行業(yè)空白。

技術(shù)研發(fā)人員：姜心怡,張青,李卓淵,周玢
受保護的技術(shù)使用者：寶鋼軋輥科技有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6