德国IPS在高温-高压 氢环境下可实现的氢脆测试

       氢脆是溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限，在钢内部形成细小的裂纹，又称白点。氢脆只可防，不可治。氢脆一经产生，就消除不了。

      了解应用类型很重要，德国IPS可以做三种类型的高温-高压 氢气环境氢脆测试：

1、空心样品的氢气气氛高压测试（高达 1000 bar）

2、高压釜与负载装置组合系统的高温/高压氢气氢氛测试

3、高压釜的高温/高压测试，也称作外氢气氛环境测试

     要了解负载装置的使用，应该清楚氢影响实验通常是疲劳试验。我们从负载设备的 1mHz 到 10Hz 测试频率范围进行讨论。

     氢气可以施加到空心钻孔的样品中，也可以通过使用高压釜从外部施加。

     我们讨论的氢脆基本上是氢原子，它能够穿透金属材料并损坏它们。氢分子不能做到这一点，它需要合适的条件才能解离。例如，可以通过压力、温度和机械变形来设置这些条件。因此，当我们从压力、温度和负载这个话题开始谈论时，我们开始谈论的是分子氢。当我们谈论电化学应用时，我们谈论的是原子氢。

1、空心样品的氢气气氛高压测试（高达 1000 bar）

       附加图片显示了这样一个带有真空室和反向安装的高压釜的框架：如左图所示：在我们的第一个 1000bar 项目中，我们在一个真空室中使用了Cormet Load拉伸机。高压管穿过真空室盖，并在较低位置处插入负载样品中。

下图显示了我们用于实现此类测试的真空和高压部件。

下图显示了另一种拉伸试验机：我们尝试建立一些标准的模块，然后用于这种拉伸机的组合使用。如果客户有这样的拉伸机，我们可以增加模块升级客户的拉伸机。

2、高压釜与负载装置组合系统的高温/高压氢气气氛测试

      对于这种类型的设计，我们首先实现了 50bar 和 150°C 测试， 然后是100bar 和 200°C。这两个项目都是以 “Cormet load”设计的，这意味着，我们的客户提供现有的负载装置（从底部），我们仅在底部一侧打开高压釜。第一台高压釜由 Cormet 提供，第二台由德国 Juchheim 公司提供。我们现在与 Juchheim 一起为 Zwick/Roell 的 Kappa 等拉伸试验机进行高压釜设计。

3、高压釜的高温/高压测试，也称作外氢气氛环境测试

       对于此类测试，科学家会试验来自外部高温高压氢气的施加对材料氢脆性能的影响：这里测试的材料不仅是钢，还包括塑料和其它特殊材质。分子氢在高温高压条件下解离并进入材料内部，当压力施加较长时间后迅速减压释放。高压时，氢气会进入材料内部，当减压释放时，材料可能会爆炸，因为高压储存的氢气无法快速排出。根据欧盟项目测试要求我们设计了如下图测试装置：

一个 1000 bar 的高压釜（没有拉杆）（在最终应用中，高压釜周围有一个柜子）；

一个三级增压器装置，用于提供 1000 bar测试压力

一个 PLC控制实验柜，用于控制测试

我们还设计了更多的高压釜可以连接到一个三级增压器装置以节省资金