[發明專利]一種可以模擬多種摻氫環境下的材料適用性測試方法

在審

• 申請號: 202210068969.7
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114383945A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 秦剛華;楊敬東;王濤;王西明;雪小峰;孫士恩;許好好;李想;陳石義;董志;趙可君;帥健;李云濤;梅苑
• 申請（專利權）人: 浙江浙能技術研究院有限公司;浙江能源天然氣集團有限公司;中國石油大學（北京）
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N17/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

1.一種可以模擬多種摻氫環境下的材料適用性測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、根據力學性測試標準和力學性測試平臺的要求，設計材料試件尺寸，通過線切割以及拋光工藝加工材料試件；

步驟2、將經過步驟1加工的材料試件置于高壓反應釜中，向高壓反應釜內注入氫氣，借助高壓氣體環境模擬不同條件的摻氫環境，改變高壓反應釜內氫環境下的氫氣濃度、壓力和溫度，根據分壓法控制氫氣濃度：

上式中，為向高壓反應釜內注入氫氣時的壓力變化，單位為MPa；P₀為向高壓反應釜內注入其他氣體時的壓力變化，單位為MPa；P為摻氫環境下的總壓力，單位為MPa；為高壓反應釜內的氫氣體積濃度的變化值，為百分數；0.1為其他氣體所占的常壓值，單位為MPa；

進行材料試件充氫；

步驟3、利用慢應力應變拉伸試驗機來測試充氫后的材料試件力學性，記錄充氫后的材料試件的拉伸量以及載荷位移數據，進行氫脆敏感性及應力應變曲線分析。

2.根據權利要求1所述可以模擬多種摻氫環境下的材料適用性測試方法，其特征在于：步驟1中力學性測試標準為標準GB228；材料試件的厚度大于3mm，板材試件的總長度小于200mm。

3.根據權利要求1所述可以模擬多種摻氫環境下的材料適用性測試方法，其特征在于：步驟2中將高壓反應釜內氫環境下的氫氣濃度設定在0～100％內，壓力設定在0～10MPa，溫度設定在300℃。

4.根據權利要求1所述可以模擬多種摻氫環境下的材料適用性測試方法，其特征在于，步驟3具體包括如下步驟：

步驟3.1、利用慢應力應變拉伸試驗機對充氫后的材料試件進行力學性實驗，在10^-6～10mm/min之間無級調節拉伸速率，并存儲充氫后的材料試件的載荷位移數據；

步驟3.2、設置未充氫的材料試件對照組，并用游標卡尺測量充氫后的材料試件和未充氫的材料試件標距部分的伸長率；

步驟3.3、根據記錄的充氫后的材料試件的拉伸量來計算其氫脆敏感性：

上式中，δ_HE為以伸長率表征的氫脆敏感指數，為百分數；δ₀為拉伸后的材料試件在空氣中的伸長率，為百分數；δ_H為充氫且拉伸后的材料試件的伸長率，為百分數。