氢含量对300M超高强度钢应力腐蚀的影响
2021-03-11伍助喜田文明
伍助喜,田文明
(1.江西昌河航空工业有限公司,江西 景德镇 333000;2.北华航天工业学院,河北 廊坊 065000)
300M钢是一种由美国最先发展起来的低碳、低合金含量镍铬钼超高强度钢,兼具超高强度和高韧性等优秀的机械性能,被广泛用于制造飞机特别是大型飞机的起落架[1,2]。起落架在实际服役过程中,面临着较为复杂的介质环境,氢不可避免地会渗入起落架内部,引起氢致应力腐蚀断裂,这成为影响300M钢安全使用的重要因素[1]。本研究采用恒载荷拉伸应力腐蚀试验,测试了氢含量对300M超高强度钢应力腐蚀特性的影响作用。
1 合金的制备
1.1 实验材料
试验用300M超高强度钢的化学成分按质量百分比(wt.%)为:C 0.4,Mn 0.64,Si 1.66,Cr 0.71,Ni 1.9,Mo 0.37,V 0.09。该材料热处理制度为:随炉加热至870℃保温1h进行固溶处理,淬火油冷,然后随炉加热至300℃保温2h进行中温回火,空冷,回火处理进行两次。
1.2 实验方法
实验用300M钢通过线切割加工成如图1所示的拉伸试样。试验前先对试样进行除锈、去污处理,然后用1000#砂纸打磨去除金属表面缺陷,再用无水乙醇反复擦洗,最后用去离子水清洗并吹干待用。

图1 300M钢恒载荷拉伸试样的形状尺寸
电解充氢的电解液为0.1mol/LNaOH溶液,充氢电流大小为0.2A/cm2[3],电解充氢时,试样作为阴极,铂片作为阳极。为研究氢含量对试样应力腐蚀行为的影响,充氢时长分别为24h,48h,72h和96h,时间越长,300M钢内部氢含量越高。
分别对如图1所示的充氢和不充氢试样进行恒载荷拉伸应力腐蚀试验。试验在拉伸试验机上进行,载荷为试样抗拉强度的75%,拉伸段浸没于5%NaCl溶液中,设备自动记录试样断裂时间。……
