Page 20 - 理化检验-物理分册2025年第二期

刘翠翠，等：表面处理后去氢间隔时间对材料性能的影响

图 3 发黑后去氢间隔 1 h、发黑后去氢间隔 2 h 和发黑后不去氢试样冲击断口的宏观形貌

图 4 发黑后去氢间隔 2 h 和发黑后不去氢试样冲击断口的 SEM 形貌
不去氢试样的断口韧窝分布不均，呈准解理断裂 2.6 氢元素质量分数测试
特征。 试样氢元素质量分数与去氢间隔时间的关系如
2.5 硬度测试 图6所示。 由图6可知：经发黑和磷化两种表面处理后，
试样硬度与去氢间隔时间的关系如图 5所示。 随着去氢间隔时间的延长，试样的氢元素质量分数均
由图5可知： 发黑后不同去氢间隔时间试样的硬度基 逐渐增加；磷化后去氢间隔1 h试样的氢元素质量分
本一致，为364~367 HB；去氢间隔1 h和2 h时，试 数最低；发黑后去氢间隔1 h试样的氢元素质量分数
样的硬度较高，去氢间隔3 h以上，试样的硬度几乎 最低。经分析，不去氢试样的氢元素质量分数最大。
没有变化；磷化后不同去氢间隔时间试样的硬度基 经发黑和磷化处理后，溶入金属中的氢原子富集在晶
本一致，为358~361 HB，不去氢试样的硬度比去氢 格缺陷（如空位、位错、晶界、夹杂等）处，可通过加
试样的硬度略低；采用同一种方式进行表面处理，试 热的方式去氢，在190 ℃条件下保温3 h，可去除发黑
样的硬度与去氢的关系不大，发黑试样的硬度比磷 和磷化过程中酸洗时进入试样中的氢。
化试样的硬度高约5 HB。发黑处理温度为140 ℃，
中温磷化温度为65 ℃， 说明越接近室温，材料的氢
脆敏感性越高，硬度随之降低。

图 6 试样氢元素质量分数与去氢间隔时间的关系
3 结论

（1）经发黑和磷化表面处理后，随着去氢间隔时
图 5 试样硬度与去氢间隔时间的关系 间的延长，材料的抗拉强度和断后伸长率均呈降低

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