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研究發(fā)現(xiàn)大量氫侵入反而提高無錫不銹鋼等金屬材料的抗疲勞強度

時間:2019-06-13    作者:無錫不銹鋼板    瀏覽:0

日本九州大學(xué)的研究小組發(fā)現(xiàn)了有助于解決金屬材料抗疲勞強度特性下降的“氫脆化(HydrogenEmbrittlement)”問題的方法。

  研究表明,憑借大量的氫,可以提高金屬的強度。氫燃料電池車及加氫站容易發(fā)生氫脆化問題,原來設(shè)想30年的壽命可能變成只有1年,因此亟需查明氫脆化的原因。

  為了防止由氫脆化引發(fā)的事故,需要開發(fā)出使氫無法侵入到材料中的技術(shù),或者即使有氫侵入也不會有多大影響的材料。不過,由于很難防止氫侵入材料,因此目前正設(shè)想在某種程度的氫侵入基礎(chǔ)上,確立安全的設(shè)計及制造方法。

  在氫脆化的研究過程中,九州大學(xué)的研究小組為了強化氫的影響,在使大量的氫侵入無錫不銹鋼材料的條件下進(jìn)行了實驗。結(jié)果卻與預(yù)想相反,無錫不銹鋼的抗疲勞強度反而得到顯著提高。因此該研究小組得出了與以往的“侵入材料中的氫的數(shù)量越多,材料的強度特性就越差”的常識相反的結(jié)論。

  該研究小組通過對疲勞開裂的發(fā)展情況進(jìn)行微觀觀察,成功解開了氫脆化的謎團。另外還找到了改變反復(fù)施加的力的速度時,氫脆化現(xiàn)象的程度出現(xiàn)顯著變化的原因。由此查明了材料中的氫的數(shù)量以及反復(fù)施加的力的速度對材料抗疲勞強度特性的影響。這些發(fā)現(xiàn)可能會對氫處理設(shè)備及設(shè)施的設(shè)計帶來很大影響。

  該研究是作為日本獨立行政法人新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)的委托項目“氫尖端科學(xué)基礎(chǔ)研究事業(yè)(平成18~24年度)”而進(jìn)行的。