金属学报

作者：兰亮云, 孔祥伟, 邱春林, 杜林秀

单位：1.东北大学 机械工程与自动化学院 沈阳 110819；2.东北大学 航空动力装备振动及控制教育部重点实验室 沈阳 110819；3.东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室 沈阳 110819

关键词：氢脆,多尺度力学实验,纳米压痕,位错,金属材料,

基金：国家自然科学基金项目(51605084);中央高校基本科研业务费项目(N2103021)

氢作为新型载能体在未来能源市场占据举足轻重的地位，然而金属材料的氢脆现象却成为阻碍氢能发展的主要瓶颈。由于原子氢在材料内部的固有本质(如可快速扩散、跨尺度分布以及不稳定性等)，氢脆问题一直是个悬而未决但又引人入胜的科学问题。近20年来，随着多尺度力学表征技术的发展，冶金学者针对氢脆问题做了大量研究工作。本文基于此，综述了氢脆研究的最新进展：首先简述了表征材料氢脆倾向性的宏观力学尺度实验(如恒载荷、慢应变速率拉伸实验等)并对比分析各自优缺点；其次从介观尺度上分析了氢-压痕法的特点及主要应用范围；最后基于纳米压痕技术、微圆柱压缩和微悬臂梁弯曲以及环境TEM等原位力学实验表征材料在氢条件下的力学响应行为，重点讨论微纳观力学尺度上氢脆本质的最新研究成果；并对比分析不同实验结果，阐明其诠释氢脆机理的对立统一关系。

来源：2021年第7期

《金属学报》期刊编辑部

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