TDS測(cè)氫：第二代鎳基單晶高溫合金的氫捕獲與氫脆研究

1）1280°C/2 h + 1300°C/2 h + 1320°C/6 h，空冷（AC）；

2）1140°C/4 h，AC；

3）870°C/24 h，AC。

-應(yīng)變速率：1×10??/s；

-溫度：室溫（RT）；

-測(cè)試樣本：?jiǎn)♀徯纹桨逶嚇?，?biāo)距長(zhǎng)度 25 mm，截面 5×1.5 mm2；

（2）氫脆敏感性評(píng)估

-氫脆指數(shù)（HEI）計(jì)算：

-記錄斷裂應(yīng)變、屈服強(qiáng)度及斷口形貌。

四、微觀結(jié)構(gòu)表征

（1）初始顯微組織分析：

-SEM（Zeiss Gemini 300）：觀察 γ/γ′ 相分布；

-HRTEM（JEOL JEM-2200FS）：分析 γ/γ′ 界面晶格結(jié)構(gòu)；

-APT（CAMECA LEAP 5000XR）：元素空間分布及界面成分。

（2）斷口分析：

-SEM：觀察斷口形貌（滑移臺(tái)階、準(zhǔn)解理面、微裂紋）；

-Micro-CT：三維裂紋分布；

-EBSD/ECCI：裂紋附近塑性變形區(qū)及位錯(cuò)結(jié)構(gòu)。

五、氫分布與氫捕獲行為分析

-試樣預(yù)處理：輕微蝕刻（CuSO? + H?SO? + HCl + H?O）；

-氫還原反應(yīng)：AgBr + H → Ag + H? + Br?；

-銀顆粒分布分析（SEM-EDS），定位氫富集區(qū)域（γ 基體、γ/γ′ 界面）。

（2）熱脫附技術(shù)（TDS）：

-儀器：JTF20A 分析儀，加熱速率 100–350°C/h；（點(diǎn)擊查看TDS熱脫附測(cè)氫表征測(cè)量系統(tǒng)詳細(xì)介紹）

-脫附峰擬合（Gaussian 分峰），計(jì)算氫脫附活化能（Choo-Lee 方程）：

-真空層厚度：12 ?。

(2)計(jì)算參數(shù)：

-模型：VASP（PAW ，PBE-GGA 泛函）；

-平面波截?cái)嗄埽?00 eV；

-k 點(diǎn)網(wǎng)格：7×7×2（Γ 中心）。

(3)界面結(jié)合強(qiáng)度分析：

-分離功（Wsep）計(jì)算（Rice-Wang熱力學(xué)理論）；

-分析氫對(duì) Ni-Ni/Ni-Al 鍵的影響。

七、數(shù)據(jù)分析與關(guān)聯(lián)性研究

（1）氫捕獲與力學(xué)性能關(guān)聯(lián)

-γ/γ′ 界面作為可逆氫陷阱的機(jī)理（界面錯(cuò)配應(yīng)力場(chǎng)）。

（2）氫脆機(jī)制驗(yàn)證：

-HELP（氫增強(qiáng)局部塑性）與 HEDE（氫增強(qiáng)解聚）的協(xié)同作用；

-滑移帶-微裂紋-納米孔洞的演化路徑。

備注：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)覆蓋氫捕獲行為、力學(xué)性能劣化機(jī)制及微觀結(jié)構(gòu)演化的多尺度關(guān)聯(lián)，為開發(fā)抗氫脆高溫合金提供理論依據(jù)。