Development of a non-destructive technique for the detection of hydrogen embrittlement in high-strength steels

开发高强度钢氢脆无损检测技术

基本信息

  • 批准号:
    463599-2014
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 8.74万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2015-01-01 至 2016-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

High-strength aircraft grade steel alloys need to be free from hydrogen, otherwise a sudden and complete failure, know as "hydrogen embrittlement", may occur. A recent and spectacular example of hydrogen embrittlement occurred when more than 30 3'' bolts at the new Bay Bridge in San Francisco broke, so that even before delivery, 25M$ worth of repairs were required. The hydrogen can be introduced during the service life of the component, due to corrosion, but it can also be a remnant of the processing, for example electroplating. During the plating, some hydrogen is unavoidably introduced into the steel and this must be removed by a thermal anneal (bake) within a short time span following the plating; this protocol avoids hydrogen embrittlement and constitutes "normal" processing practice. For off-normal practice, the bake is delayed or absent. How much delay can be tolerated ? Is it possible and safe to recover the piece ? Only if it can be established reliably that the piece contains neither hydrogen (at least, below a certain threshold) nor damage induced by hydrogen in the interim. This collaborative research project will be undertaken in response to actual questions from industry with regard to hydrogen embrittlement of high-strength steels. Its goal is to determine which physical property of steel is most affected by the presence of hydrogen and to select or develop a non-destructive testing method that allows one to ascertain that a manufactured part is free from hydrogen and its associated damage.
高强度航空级钢合金需要不含氢,否则可能发生突然和完全失效,称为“氢脆”。最近一个引人注目的氢脆例子发生在旧金山弗朗西斯科新海湾大桥的30多个3“螺栓断裂时,因此,即使在交付之前,也需要价值2500万美元的维修。由于腐蚀,氢可以在部件的使用寿命期间引入,但它也可以是处理(例如电镀)的残余物。在电镀过程中,一些氢被不可避免地引入到钢中,并且必须在电镀后的短时间内通过热退火(烘烤)去除;该方案避免氢脆并且构成“正常”处理实践。对于不正常的做法,烘烤是延迟或缺席。可以容忍多少延迟?是否有可能安全地找回那块碎片?只有当它可以可靠地建立,该零件既不包含氢(至少,低于一定的阈值),也没有氢在过渡期间引起的损害。该合作研究项目将针对高强度钢氢脆的实际问题进行。其目标是确定钢的哪种物理性质受氢的存在影响最大,并选择或开发一种无损检测方法,使人们能够确定制造的零件不含氢及其相关损坏。

项目成果

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    463599-2014
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    $ 8.74万
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