低温（小于0℃）下的氢脆和TDS氢含量测试方法

2025-04-29 15:30:56 作者：本网发布来源：考拉腐蚀分享至：

低温（0℃以下）的氢脆

在加氢站分配器填充管线等低温使用氢气的场景日益增多。然而，在低温（-50℃）环境下，钢材比常温下更容易发生氢脆。通过研究极端低温下的氢脆敏感性，可筛选出抗氢脆性能更好的钢材。

低温充氢法

我们常用的阴极充氢法，由于电解液冻结从而很难在0℃以下低温环境中向钢材中充氢，只好采用高压充氢法。

为此，我们可以选用一种基于含碱金属离子的非水有机溶剂的低温充氢方法。

电解质溶液：采用含10%醋酸钾+0.3%硫氰酸胺的乙醇溶液，对试样（阴极）施加负向电位，通过醇盐反应在试样表面生成氢。部分氢解离、吸附并进入到钢材试样中。

反应式如下：

K⁺ + C₂H₅OH + e⁻ → C₂H₅OK + ½ H₂

对铁素体钢SCM435H薄片（0.5mm）进行低温充氢，研究氢在试样中的分布行为，结果如下图所示。

图室温RT充氢后TDS热脱附氢浓度分布

图低温充氢（-40℃）TDS热脱附氢浓度分布

实验发现：

低温与常温条件下，氢侵入陷阱的行为存在差异。低温时，氢优先进入更深的陷阱，其浓度峰值出现在高温区（与常温相反）。

图 JTF-20AL 热脱附氢含量测试系统（零下100℃~1000℃）

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