生态氢,增加了氢进入的活性点和活性通道,使氢的侵入更为容易,而且破坏的膜也不容易修复。温度对钛吸氢的影响主要体现在提高钛与氢的反应速度和氢在其中的扩散速度。低温下,氢在钛中的扩散速度很小。但在较高温度下( 大于80 ℃) , 吸氢会变得明显。大于 300 ℃, 钛与氢反应速度急剧加快, 生成大量氢化物而使钛发生明显的氢脆Р 。在氢气氛中温度超过 316 ℃, 一般不推荐使用钛制设备。但当氢气氛中含有 2 %的水分时,钛明显钝化,即使压力高达 5 . 5 MPa ,温度达 316 ℃时,吸氢也不发生。其中的水象氧一样可以保证钛表面的氧化膜处于易修复的状态。下表是钛在 316 ℃,5 . 5 MPa 氢气氛中暴露 96 h后测定的吸氢量,可见,Р 水对吸氢的重要作用。Р 钛所处的介质对其吸氢有关键性的影响, 这主要是通过对表面氧化膜的作用实现。氧化性、中性溶液有利于其表面钝化膜的维持和稳定而强氧化性、还原性溶液对氧化膜有破坏作用。下图是在氢气氛中氧化膜对吸氢量的影响。Р 应力能促进氢化钛在敏感区富集,降低钛的局部塑性,引起氢脆。Р 7 预防钛氢脆的措施Р 鉴于以上的分析,我们在制造和使用钛设备时为了尽量避免吸氢问题,应该从几个方面来采Р 取措施。Р 预防钛的氢脆, 可以通过研究表面处理方法阻止氢进入Р 钛基体内, 或改变合金的组分增加钛合金对氢的抗力.Р 1. 表面改性钛材料改性表面形成功能膜, 防止外氢扩散进入金属基体内部, 转化成为内氢.以钛为靶材, 氧气为介质气体, 采用射频磁性离子溅射,在 V-4Cr-4T i 合金表面得到膜层. 膜层主要是 TiO2 和 T iC .膜层中 TiO2 的含量约为 80 %. 在温度低于 873 K 时, 膜层的原子组成不变; 温度低于 773 K 时, 膜层的厚度不变. 温度高于 973 K 时, 膜层中氧由于扩散到合金内部而浓度降低
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