氫脆在鈦及鈦合金材料中的危害
在鈦及
鈦合金中，氫可固溶于β相和a相，也可以γ相（氫化物）形式存在。氫降低鈦的a+β/β相變點(diǎn)，是一種間隙型β穩(wěn)定元素。當(dāng)鈦及鈦合金中氫含量小于0.020%時(shí)，可防止發(fā)生氫化物型氫脆。但是應(yīng)力感生氫化物氫脆和可逆氫脆在鈦及鈦合金中是很難避免的。氫對(duì)鈦及鈦合金性能的影響主要表現(xiàn)為氫脆。
要減少鈦及鈦合金的氫脆，主要措施是減少氫含量。實(shí)踐證明，嚴(yán)格控制原料：采用真空熔煉，在加工中采用中性或氧化性氣氛或采用涂層；熱處理中避免還原氣氛；在惰性氣氛或真空保護(hù)下進(jìn)行焊接，堿酸洗中盡量避免增氫等等都是有效的。此外，鋁、錫能提高氫在a鈦中的固溶度；β穩(wěn)定元素可通過(guò)增加β相的數(shù)量，提高氫在鈦及鈦合金中的溶解能力，都減少鈦及鈦合金對(duì)氫化物及應(yīng)力感生氫化物型氫脆的敏感性。但是鈦合金中的氧是促進(jìn)氫脆的。
鈦的吸氫構(gòu)成氫化物致使腐蝕損壞的情況大致有以下幾種情況：（1)假如氫的分散速度較慢，氫化物主要會(huì)集在鈦外表，則外表氫化物 產(chǎn)生脆性脫落然后致使腐蝕加速；（2)氫在應(yīng)力作用下分散到應(yīng)力場(chǎng)會(huì)集的方位構(gòu)成氫化物，因?yàn)閮?nèi)部微裂紋在應(yīng)力作用下的分散貫通，構(gòu)成氫致開(kāi)裂：（3)鈦基體全面很多吸氫，致使鈦材的氫脆損壞。
(1)鈦的氫脆損壞屬于氫化物型氫脆損壞，氫化物型氫脆的特色是在高速變形下才呈現(xiàn)脆性斷裂，而在低速變形時(shí)，通常不呈現(xiàn) 氫脆靈敏性。當(dāng)鈦中氫含量高于0.03%時(shí)才會(huì)影響斷面縮短率， 而氫含量低于0.05%時(shí)，拉伸強(qiáng)度、屈從強(qiáng)度和延伸率根本不變。 這標(biāo)明慣例力學(xué)性能關(guān)于判別鈦的氫脆是不靈敏的。
(2)鈦被鐵器擦傷和污染的方位，因?yàn)殁伒耐獗龛偳读髓F的微粒，常常是點(diǎn)腐蝕的引發(fā)點(diǎn)，又是氫進(jìn)人的突破口。而固溶在鈦中 的雜質(zhì)鐵，乃至作為第二相存在富鐵相，關(guān)于點(diǎn)腐蝕或吸氫和氫脆 都不靈敏。
(3)鈦的氫脆靈敏性與點(diǎn)腐蝕相同，外表預(yù)處理狀況的影響很大。陽(yáng)極氧化或熱氧化的外表抗吸氫和氫脆的能力最強(qiáng)，酸洗（硝 酸加氫氟酸）或退火的外表次之，機(jī)械磨光或機(jī)械噴砂的外表抗吸 氫和氫脆的能力最差。這標(biāo)明處于活性狀況的鈦老是簡(jiǎn)單吸氫的，鈦外表完好的氧化膜是阻撓吸氫然后避免氫脆的有用屏障。
(4)
鈦的吸氫通常經(jīng)過(guò)下列路徑產(chǎn)生：（a)高溫（>300度)的氫氣氛或含氫氣氛；（b)縫隙腐蝕或還原性無(wú)機(jī)酸腐蝕時(shí)發(fā)生的初生態(tài)氫；（c)電偶腐蝕或陰極維護(hù)時(shí)發(fā)生的氫；（d)海水電解 中鈦處于陰極狀況（電位<0.70V)。為此，為了確保鈦不吸氫， 應(yīng)將鈦在海水中的電位控制在一0.70V以上。
(5)在pH值坐落3-12規(guī)模中，鈦的氧化膜是安穩(wěn)的，它是氫浸透的有用屏障在上述pH值規(guī)模內(nèi)，短期陰極充氫實(shí)驗(yàn)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)吸氫表象。假如pH值在上述規(guī)模之外，估計(jì)氧化膜是不安穩(wěn)的，因而維護(hù)作用很弱，氧化膜維護(hù)性的殘缺有利于氫進(jìn)入鈦基體。長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)標(biāo)明，在中性鹽水中，陰極電位低于一0.7V時(shí)能夠致使氫吸收。在十分大的陰極電流密度下（電極電位比一1.OVSCE更負(fù)），能夠加速氫吸收并最終致使室溫下的氫脆表象。
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