17-4PH耐磨板是由銅、鈮等構(gòu)成的馬氏體沉淀硬化耐磨板,其含碳量低,強(qiáng)度高,抗腐蝕性和可焊性均比一般的馬氏體型耐磨板好,與18-8型耐磨板類(lèi)似,熱處理工藝簡(jiǎn)單,切削性好,具有很好的成形性能和良好的焊接性,可通過(guò)不同的熱處理制度獲得不同強(qiáng)度等級(jí)的合金材料,通常作為超高強(qiáng)度的材料在核工業(yè)、航空和航天工業(yè)中應(yīng)用,目前已經(jīng)被大量推廣運(yùn)用于具有一定耐蝕要求的高強(qiáng)度零部件,如閥門(mén)、軸類(lèi)、汽輪機(jī)零件等。
在應(yīng)用過(guò)程中,尤其是在含氫環(huán)境下,高強(qiáng)耐磨板結(jié)構(gòu)由于具有較高的氫脆敏感性而容易發(fā)生。為了確定17-4PH耐磨板在服役環(huán)境中的氫脆安全,本工作通過(guò)電化學(xué)測(cè)試和慢應(yīng)變速率試驗(yàn)等方法研究了兩種強(qiáng)度17-4PH耐磨板在陰極極化下的析氫行為及其氫脆敏感性變化規(guī)律。
試驗(yàn)材料為17-4PH耐磨板。試樣采用非真空電渣重熔工藝冶煉,通過(guò)不同的熱處理方式,獲得不同強(qiáng)度的合金材料。
采用電化學(xué)測(cè)試的方法評(píng)價(jià)了兩種強(qiáng)度的17-4PH耐磨板在海水中的陰極極化行為;采用充氫試驗(yàn)研究了兩種強(qiáng)度的17-4PH耐磨板在-1.1V(SCE)電位下陰極極化15d后的含氫量;采用慢應(yīng)變速率試驗(yàn)研究了兩種強(qiáng)度17-4PH耐磨板在充氫后的氫脆系數(shù)。
結(jié)果表明:兩種強(qiáng)度的17-4PH耐磨板在海水中的析氫轉(zhuǎn)變電位均在-0.90V左右;低強(qiáng)度耐磨板的氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為2.55×10-4%,而高強(qiáng)度耐磨板的氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)則高達(dá)6.84×10-4%;試樣充氫后,高強(qiáng)度耐磨板的脆性明顯增加,而低強(qiáng)度耐磨板的脆性增加不明顯,高強(qiáng)度耐磨板的氫脆系數(shù)遠(yuǎn)超過(guò)25%,此時(shí)材料已存在氫脆危險(xiǎn),而低強(qiáng)度耐磨板的氫脆系數(shù)約為18%左右,尚處于氫脆安全區(qū)。