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航天器用钛合金氢致结构演变及氢脆表征方法研究

发布日期:2020-12-01  浏览次数:173
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  采用室温电化学充氢方法对航天器用 TC4 钛合金式样充氢,通过对充氢式样进行 XRD 分析,探究了不同氢含量对合金结构的影响,分析了不同氢含量的合金组织结构变化及分布情况。采用慢变速率拉伸、200h 持久加载及逐级加载等力学实验,对不同氢含量的 TC4 合金的氢脆敏感性进行了表征,发现逐级加载不仅能提供氢脆敏感性的定性结论,同时给出不同氢含量合金试样的承载载荷定量数据。
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  充氢工艺及对应氢含量
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  TC4 钛合金持久加载设定载荷
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  TC4 不同氢含量下表面结构的 XRD 图谱
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  含氢 TC4 不同深度处结构的 XRD 图谱(a-d 氢含量依次为:0.0125%,0.025%,0.05%,0.1%)
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  标称0.1%充氢样品不同区域SEM 照片(a:低倍率,b:表面区域,c:过渡区域,d:芯部区域)
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  TC4 合金准静态拉伸力学性能
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  慢拉伸力学性能随氢含量的变化关系(a:屈服强度、b:抗拉强度、c:断后伸长率和 d:断面收缩率)
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  TC4 合金断口形貌
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  不同标称氢含量的 TC4 合金逐级加载实验断裂强度(1# ~4# 试样每个阶梯加载时间分别为1h,2h,3h 和 4h)
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