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氢腐蚀引起的氢损伤极易造成金属材料的“滞后破坏”,如脆性断裂,即在低于材料屈服强度的静应力作用下发生延迟断裂,由于发生突然,无法预料,故其破坏形式极其危险,后果非常严重。因此对早期氢损伤材料开展无损评价方法研究具有重要的应用价值。本课题利用超声显微镜技术,对氢损伤材料,进行无损检测方法实验研究,主要研究内容如下:(1)针对渗氢材料由表及里氢损伤渐变程度的检测,编写了渗氢试件截面表面波波速测量软件,利用表面声波波速时间分辨法,实现了渗氢试件截面等间距不同渗氢层表面波波速自动化测量。(2)设计制作了PVDF窄薄膜宽度专用线聚焦探头,探头具有中心频率高、能量强、信噪比好、表面声波的检测面积小的特点,提高了超声波线聚焦探头的测试分辨力,有利于氢损伤试件小区域声波参数的检测。(3)运用V(f,z)分析方法对高温高压充氢18小时、24小时和36小时的16MnR钢和20#钢进行散焦测量,获取了材料表面声波的频散曲线,实现了材料氢损伤的判定;对充氢36小时的16MnR钢和20#钢试件,利用自主研发专用线聚焦探头和自动测量软件对其截面由表及里不同位置进行表面波波速检测,得到表面声波波速随氢损伤变化的关系曲线,其结果与硬度检测实验和金相显微组织观察结果相吻合,实验结果表明,利用表面波波速可以表征试件氢损伤变化状态。(4)对不同腐蚀溶液浓度和腐蚀时间浸泡腐蚀高速钢试件进行表面波与纵波波速测量,确定了氢损伤试件的弹性常数,研究了湿硫化氢浸泡后与放置时间对试件力学性能的影响。总之,论文通过采用表面波波速实验测量方法,实现了材料氢损伤程度的评定,揭示了材料超声波声学参量与氢损伤程度的相关性,解决了渗氢试件氢损伤程度的评价问题,这对充氢材料寿命预测评估具有重要意义。