Um hohe Mengen an Wasserstoff in Aluminium- und Aluminiumlegierungen einzuführen, wurde eine neue Methode der Wasserstoffladung entwickelt, die reibungsim wasserweise.
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Methodenartikel
Wasserstoff-Aufladen von Aluminium mit Reibung im Wasser
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Eine neue Methode der Wasserstoffladung von Aluminium wurde mittels eines Reibungsverfahrens im Wasser (FW) entwickelt. Dieses Verfahren kann leicht hohe Mengen an Wasserstoff in Aluminium einbringen, basierend auf der chemischen Reaktion zwischen Wasser und nicht oxidbeschichtetem Aluminium.
Einleitung
Im Allgemeinen haben Aluminium-Basislegierungen eine höhere Beständigkeit gegen die Umwelt-Wasserstoffversprödung als Stahl. Die hohe Beständigkeit gegen Wasserstoffversprödung von Aluminiumlegierungen ist auf Oxidfolien auf der Legierungsoberfläche zurückzuführen, die den Wasserstoffeintrag blockieren. Um die hohe Versprödungsempfindlichkeit zwischen Aluminiumlegierungen zu bewerten und zu vergleichen, wird die Wasserstoffladung in der Regel vor der mechanischen Prüfung1,2,3,4,5,
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Protokoll
1. Materialaufbereitung
- Verwenden Sie 1 mm dicke Platten aus einer Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierung, die 1 Masse% Mg und 0,8 Masse% Si (Al-Mg-Si) enthält.
- Machen Sie Prüflinge aus den Al-Mg-Si-Legierungsplatten mit einer Spurweite von 10 mm und einer Breite von 5 mm.
- Die Prüflinge bei 520 °C für 1 h mit einem Luftofen annealen. In Wasser als Lösung Wärmebehandlung ablöschen.
- Die Prüflinge bei 175 °C für 18 h als spitzen alternde Wärmebehandlung (T6-Temper) annealieren.
- Polieren Sie die Oberfläche der Prüflinge mit Siliziumkarbid-Schmirypapier (#2000) ohne Wasser.
- Messen Sie das Gewicht der polierten Pro....
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Ergebnisse
Wasserstofferzeugung/-absorption durch das FW-Verfahren
Abbildung 2 zeigt das Wasserstofferzeugungsverhalten während des FW-Verfahrens von Al-Mg-Si-Legierungen, die unterschiedliche Eisenmengen von 0,1 % bis 0,7 Massen % enthalten. Die Probe emittierte kontinuierlich eine hohe Menge wasserstoff, wenn der Rührer zu drehen begann. Dies deutet darauf hin, dass Wasserstoff durch eine chemische Reaktion erzeugt wurde, die durch die Reibung zwischen der Legierungsoberfläche und.......
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Diskussion
Ein wichtiger Aspekt des FW-Verfahrens ist die Befestigung der beiden Proben am Magnetrührer. Da die Mitte der Rührstange zur Reibungsverbotszone wird, ist es am besten, die Befestigung der Proben in der Mitte des Rührstabs zu vermeiden.
Die Steuerung der Drehzahl der Rührstange ist ebenfalls wichtig. Bei einer Geschwindigkeit von mehr als 240 Umdrehungen von 150 R/min wird es schwierig, das Reaktionsgefäß auf der Stufe des Magnetrührers aufrechtzuerhalten. Wenn das FW-Verfahren mit hoher Gesc.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts zu verraten.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde teilweise von der Light Metal Educational Foundation, Inc., Osaka, Japan, finanziell unterstützt.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Luftofen | GC | QC-1 | |
| Platten aus Aluminiumlegierung | Kobe Stahl | Al/1,0 Masse% Mg/0,8 Masse% Si | |
| Elektrische Waage | A& D | HR-200 | |
| Glasbehälter | Maßanfertigung | ||
| Magnetrührer | CORNING | PC-410D | |
| Optischer Komparator | NIKON | V-12B | |
| pH-Meter | Sato Tech | PH-230SDJ | |
| Quarzrohr | Sonderanfertigung | ||
| Rotationspoliermaschine | IMT | IM-P2 | |
| Sekundärelektronenmikroskop | JOEL | JSM-5310LV | |
| Sensor Gaschromatograph | FIS Inc. | SGHA | |
| Siliziumkarbid-Schmirgelpapier | IMT | 531SR | |
| Zugprüfmaschine | Toshin Kogyo | SERT-5000-C | |
| Rohrofen | Honma Riken | Sonderanfertigung |
Referenzen
- Horikawa, K., Matsubara, T., Kobayashi, H. Hydrogen charging of Al-Mg-Si-based alloys by friction in water and its effect on tensile properties. Materials Science and Engineering A. 764, 138199(2019).
- Horikawa, K.
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Nachdrucke und Genehmigungen
