Ky开元集团>产品展厅>物理特性分析仪器>试验机>其它试验机> 氢脆高温高压临氢环境试验系统

举报评价

氢脆高温高压临氢环境试验系统

具体成交价以合同协议为准

公司名称 凯尔测控试验系统（天津）有限公司
品牌 CARE/凯尔测控
型号
产地
厂商性质 生产厂家
更新时间 2025/6/24 15:36:30
访问次数 274

产品标签

氢脆试验氢脆高温高氢脆高温高压临氢压临氢氢环境试验氢脆高温试验

在线交流发送询价进入商铺同类产品

联系方式：凯尔测控试18702200545 查看联系方式

联系我们时请说明是Ky开元集团上看到的信息，谢谢!

索取相关资料

公司介绍 主营产品

凯尔测控试验系统（天津）有限公司（下面简称Care）成立于2014年，总部坐落于美丽的渤海之滨天津。CARE是一家专业从事开发、生产、销售各类疲劳试验系统的企业。拥有众多长期从事试验机研究、开发、设计的高级专业工程技术人员，技术力量雄厚，企业综合实较强。

公司自成立以来，CARE一直致力于发展新的测试方法，利用丰富的工程应用经验及专业知识，开发高性能试验测试仪器。由CARE设计并制作的自主产权的电磁力电机被广泛应用于各种微力试验测试系统中，如生物材料试验机、疲劳试验系统及高频动态机械分析仪等。原位双向疲劳试验系统也由CARE研发成功，结合X射线、中子衍射、扫描电镜及数字显微镜等微观结构表征手段，可在线观测材料在循环载荷作用下的微结构演化规律。同时，凯尔测控还提供各种载荷量程的拉-扭试验系统与平面双轴系统，可准确评估多轴静态与疲劳载荷下金属、合金、生物材料、弹性体、塑性体、丝与织物等各种材料力学响应。凯尔在材料力学性能测试、疲劳与可靠性测试方面的专业品质值得信赖。

至今,CARE已先后与各大高校、研究院所、军工单位及国外研究机构建立起密切合作，逐步成长为一个技术密集型企业，具有深厚的开发研究、设计及生产制造能力。CARE*的个性化定制服务，根据客户需求，为客户提供专业化售前、售中、售后服务赢得了国内外客户的信赖和好评，公司在坚持技术创新的基础上，严格把控质量，不断提高服务水平，实现了公司业务的良性发展，在试验机领域树立了良好的口碑及形象。

售前咨询微信二维码

展开

仪器仪表制造、试验机制造、试验机销售、测试服务、软件开发、技术服务

详细信息 在线询价

应用领域	综合

氢脆高温高压临氢环境试验系统：原理、方法与应用

一、试验背景与核心概念

氢脆是指材料（尤其是金属）在氢环境中因氢原子渗入导致脆性断裂的现象，而高温高压临氢环境试验是模拟石油炼化、氢能存储等工业场景中材料的服役条件，评估其抗氢脆性能的关键手段。这类试验通常在温度100-600℃、压力1-20MPa的氢气氛围下进行，重点研究氢原子在材料内部的扩散、聚集机制及其对力学性能的影响。

二、试验目的与应用场景

工业领域需求

石油化工：加氢反应器、临氢管道（如炼化装置中的Cr-Mo钢设备）需抵抗高温高压氢气腐蚀。

氢能产业：储氢罐、氢燃料电池极板材料（如钛合金、铝合金）的氢脆风险评估。

新能源装备：高压氢气管路、加氢站设备的材料选型与寿命预测。

科研价值

揭示氢脆机理（如氢致位错塞积、氢化物析出）；

开发抗氢脆新材料（如表面涂层、合金成分优化）；

建立氢脆预测模型（如基于扩散动力学的寿命评估公式）。

三、试验原理与关键影响因素

影响维度	作用机制	对氢脆的影响
温度	升高温度加速氢原子扩散，但过高温度可能使氢分子逸出，形成 “氢分压 - 温度" 非线性关系。	中等温度（200-400℃）氢脆风险最高。
压力	高压氢气增加氢原子渗入材料的驱动力，压力每升高 1MPa，氢浓度可提高约 0.1mol/m³。	压力与氢脆敏感性呈正相关。
材料微观结构	晶粒尺寸、第二相粒子分布、位错密度等影响氢的捕获与释放。	细晶结构、低杂质含量材料抗氢脆能力更强。
加载方式	静态载荷（如拉伸应力）与动态循环载荷对氢脆的诱发效应不同，动态载荷更易加速裂纹扩展。	循环载荷下氢脆阈值降低约 30%-50%。

影响维度作用机制对氢脆的影响

温度升高温度加速氢原子扩散，但过高温度可能使氢分子逸出，形成“氢分压-温度”非线性关系。中等温度（200-400℃）氢脆风险最高。

压力高压氢气增加氢原子渗入材料的驱动力，压力每升高1MPa，氢浓度可提高约0.1mol/m³。压力与氢脆敏感性呈正相关。

材料微观结构晶粒尺寸、第二相粒子分布、位错密度等影响氢的捕获与释放。细晶结构、低杂质含量材料抗氢脆能力更强。

加载方式静态载荷（如拉伸应力）与动态循环载荷对氢脆的诱发效应不同，动态载荷更易加速裂纹扩展。循环载荷下氢脆阈值降低约30%-50%。

四、试验方法与标准体系

主流试验方法

高温高压氢环境拉伸试验：在恒定温度、压力下对试样施加拉伸载荷，测量屈服强度、断裂伸长率的下降幅度。

氢致裂纹扩展速率测试（CGR）：通过预制裂纹试样在临氢环境中的疲劳试验，计算裂纹扩展速率（如da/dN）。

原位氢渗透试验（Devanathan法）：利用电化学工作站测量氢原子通过薄膜材料的渗透速率，评估氢扩散系数。

国际与行业标准

ASTMG146：高温高压氢气环境中金属材料氢脆评定方法；

ISO16111：石油和天然气工业用抗氢致开裂钢的技术规范；

NACETM0177：硫化氢环境中材料抗应力腐蚀开裂的试验方法（部分条款可类比氢环境）。

五、氢脆高温高压临氢环境试验系统试验设备与流程

核心设备

高温高压氢釜：材质为镍基合金（如Inconel625），配备控温系统（精度±1℃）和压力传感器（精度0.1MPa）；

力学测试系统：伺服液压试验机，可施加轴向载荷（范围0-500kN），支持动态循环加载；

氢浓度监测装置：如二次离子质谱（SIMS）、脉冲热分析（PTA），用于分析材料内部氢分布。

力学性能退化率：

退化率=

室温空气性能值

临氢环境下性能值−室温空气性能值×100%

如屈服强度退化率＞15%、伸长率退化率＞20%时，判定材料氢脆风险高。

断裂时间（t_f）：在恒定应力下，试样断裂时间越短，氢脆敏感性越强，可建立“应力-断裂时间”曲线（如Larson-Miller参数模型）。

氢脆指数（HI）：通过断口形貌中解理断裂面占比（SEM观察）计算，HI＞30%时需优化材料设计。

工程案例与前沿技术

案例：炼化装置用15CrMo钢

在300℃、10MPa氢气环境中试验发现，该钢的氢脆阈值应力比室温空气环境降低42%，通过添加0.5%V（钒）合金化可使抗氢脆能力提升35%。

前沿技术

原位TEM氢脆观测：在透射电镜中引入氢气氛围，实时观察氢原子与位错的相互作用；

数字孪生模型：结合有限元分析（FEA）与氢扩散方程，预测复杂构件的氢脆薄弱区域；

表面改性技术：如磁控溅射沉积Al?O?涂层，可使钛合金的氢渗透率降低2-3个数量级。

安全注意事项

氢气泄漏风险：试验前需用氦气检漏（泄漏率＜1×10??Pa?m³/s），配备防爆墙与氢气浓度报警器（阈值＜4%LEL）；

高温高压防护：氢釜需定期进行无损检测（UT/RT），操作人员需穿戴防火服与防烫手套；

氢脆试样处理：断裂后的试样可能残留氢，需在真空炉中退火（如300℃×24h）以避免二次脆化。

氢脆高温高压临氢环境试验系统

公司介绍 主营产品

详细信息 在线询价

相关分类

该厂商的其他产品

相关技术文章

对比栏

Ky开元集团

提示

氢脆高温高压临氢环境试验系统

公司介绍主营产品

详细信息 在线询价

相关分类

该厂商的其他产品

相关技术文章

对比栏

Ky开元集团

提示

客户评价列表

详细信息在线询价