Водородная зарядка алюминия с использованием трения в воде
Summary
Для того, чтобы ввести большое количество водорода в алюминиевых и алюминиевых сплавов, был разработан новый метод зарядки водорода, называемый трение в воде процедуры.
Abstract
Новый метод водородной зарядки алюминия был разработан с помощью процедуры трения в воде (FW). Эта процедура может легко ввести большое количество водорода в алюминий на основе химической реакции между водой и неоксид покрытием алюминия.
Introduction
В целом, алюминиевые базовые сплавы имеют более высокую устойчивость к экологическим водородным охлажением, чем сталь. Высокая устойчивость к водороду embrittlement алюминиевых сплавов из-за оксидных пленок на поверхности сплава блокирования водорода ввода. Для оценки и сравнения высокой чувствительности между алюминиевыми сплавами, водородная зарядка обычно выполняется до механических испытаний1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14, 15,16,17. Тем не менее, известно, что водород зарядки алюминия не легко, даже при использовании водорода зарядки методы, такие как катодическая зарядка15, медленная деформация скорости деформации напряжения под влажным воздухом16, или водородного плазменного газа зарядки17. Сложность водородной зарядки алюминиевых сплавов также связана с оксидными пленками на поверхности алюминиевого сплава. Мы постулировали, что большее количество водорода может быть введено в алюминиевые сплавы, если мы могли бы удалить оксид пленки непрерывно в воде. Термодинамически18, чистый алюминий без оксидной пленки легко реагирует с водой и генерирует водород. На основе этого мы разработали новый метод водородной зарядки алюминиевых сплавов на основе химической реакции между водой и неоксидным алюминием. Этот метод способен добавлять большое количество водорода в алюминиевые сплавы простым способом.
Protocol
Representative Results
Discussion
Одним из важных аспектов процедуры FW является присоединение двух образцов к магнитному мешалке. Поскольку центр шездки становится зоной нефриния, лучше избегать прикрепления образцов в центре панели мешалки.
Контроль скорости вращения перемешивания бар также имеет ва?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была финансово поддержана, в частности, Образовательным фондом Light Metal, Inc., Осака, Япония
Materials
| Air furnace | GC | QC-1 | |
| Aluminum alloy plates | Kobe Steel | Al/1.0 mass% Mg/0.8 mass% Si | |
| Electric balance | A&D | HR-200 | |
| Glass container | Custom made | ||
| Magnetic stirrer | CORNING | PC-410D | |
| Optical Comparator | NIKON | V-12B | |
| pH meter | Sato Tech | PH-230SDJ | |
| Quartz tube | Custom made | ||
| Rotary polishing machine | IMT | IM-P2 | |
| Secondary electrom microscope | JOEL | JSM-5310LV | |
| Sensor gas chromatograph | FIS Inc. | SGHA | |
| Silicon carbide emery paper | IMT | 531SR | |
| Tensile testing machine | Toshin Kogyo | SERT-5000-C | |
| Tubular furnace | Honma Riken | Custom made |
Referências
- 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. Current research trends in aluminum alloys for a high-pressure hydrogen gas container. Journal of Japan Institute of Light Metals. 60, 542-547 (2010).
- Kuramoto, S., Hsieh, M. C., Kanno, M. Environmental embrittlement of Al-Mg-Si base alloys deformed at low strain rates in laboratory air. Journal of Japan Institute of Light Metals. 52, 250-255 (2002).
- Horikawa, K., Yoshida, K. Visualization of Hydrogen in Tensile-Deformed Al-5%Mg Alloy by means of Hydrogen Microprint Technique with EBSP Analysis. Materials Transactions. 45, 315-318 (2004).
- Ueda, K., Horikawa, K., Kanno, M. Suppression of high temperature embrittlement of Al-5%Mg alloys containing a trace of sodium caused by antimony addition. Scripta Materialia. 37, 1105-1110 (1996).
- Horikawa, K., Ando, N., Kobayashi, H., Urushihara, W. Visualization of hydrogen gas evolution during deformation and fracture in SCM 440 steel with different tempering conditions. Materials Science and Engineering A. 534, 495-503 (2012).
- Horikawa, K., Yamada, H., Kobayashi, H. Effect of strain rate on hydrogen gas evolution behavior during tensile deformation in 6061 and 7075 aluminum alloys. Journal of Japan Institute of Light Metals. 62, 306-312 (2012).
- Horikawa, K., Okada, H., Kobayashi, H., Urushihara, W. Visualization of diffusive hydrogen in low alloy steel by means of hydrogen microprint technique at elevated temperatures. Materials Transactions. 50, 759-764 (2009).
- Horikawa, K., Okada, H., Kobayashi, H., Urushihara, W. Visualization of hydrogen during fatigue fracture in an Al-Mg-Si alloy. Journal of Japan Institute of Light Metals. 56, 210-213 (2006).
- Horikawa, K., Okada, H., Kobayashi, H., Urushihara, W. Visualization of hydrogen distribution in tensile-deformed Al-5%Mg alloy investigated by means of hydrogen microprint technique with EBSP. Journal of the Japan Institute of Metals. 68, 1043-1046 (2004).
- Yamada, H., Tsurudome, M., Miura, N., Horikawa, K., Ogasawara, N. Ductility loss of 7075 aluminum alloys affected by interaction of hydrogen, fatigue deformation, and strain rate. Materials Science and Engineering A. 642, 194-203 (2015).
- Toda, H., et al. Effects of hydrogen micro pores on mechanical properties in a 2024 aluminum alloys. Materials Transactions. 54, 2195-2201 (2013).
- Yamada, H., Horikawa, K., Matsumoto, T., Kobayashi, H., Ogasawara, N. Hydrogen evolution behavior of tensile deformation process in 6061 and 7075 aluminum alloys. Journal of Japan Institute of Light Metals. 61, 297-302 (2011).
- Horikawa, K., Kobayashi, H. Hydrogen absorption of pure aluminum by friction of the surface in water and its effect on tensile properties. Journal of the Japan Institute of Metals. 84, (2020).
- Suzuki, H., Kobayashi, D., Hanada, N., Takai, K., Hagihara, Y. Existing state of hydrogen in electrochemically charged commercial-purity aluminum and its effects on tensile properties. Materials Transactions. 52, 1741-1747 (2011).
- Horikawa, K., Hokazono, S., Kobayashi, H. Synchronized monitoring between hydrogen gas release and progress of atmospheric hydrogen embrittlement in 7075 aluminum alloy. Journal of Japan Institute of Light Metals. 66, 77-83 (2016).
- Manaka, T., Aoki, M., Itoh, G. Thermal desorption spectroscopy study on the hydrogen behavior in a plasma-charged aluminum. Materials Science Forum. 879, 1220-1225 (2016).
- Ellingham, H. J. T. Reducibility of oxides and sulphides in metallurgical processes. Journal of the Society of Chemical Industry. 63, 125-133 (1944).
- Pourbaix, M. . Atlas of electrochemical equilibria in aqueous solutions, Ist ed. , 168-176 (1966).
- Young, G. A., Scully, J. R. The diffusion and trapping of hydrogen in high purity aluminum. Acta Materialia. 46, 6337-6349 (1998).
- Smith, S. W., Scully, J. R. The identification of hydrogen trapping states in an Al-Li-Cu-Zr alloy using thermal desorption spectroscopy. Metallurgical and Materials Transactions A. 31, 179-193 (2000).
