对电镀中氢脆现象的研究与探讨摘要：氢脆是电镀过程中经常出现的一种破坏现象，严重危害镀层质量。特别是氢脆发生不容易检测，可能造成材料的突然断裂，所以对氢脆形成机理的研究更为重要。本文对氢脆产生的原因进行论述，重点研究了第二类氢脆的产生机理，以便提出更好的预防措施和控制方法。Abstract：Hydrogenembrittlementisadamagephenomenonoftenappearsintheprocessofelectroplating.Hydrogenembrittlementisnoteasytodetect，itmaycausematerialsuddenlyrupture，sothestudyofhydrogenembrittlementmechanismisveryimportant.Thispaperdiscussesthemaincausesofhydrogenembrittlement，focustostudythemechanismofthesecondcategoryofhydrogenembrittlementtobetterputforwardthepreventionandcontrolmethods.关键词：电镀；氢脆；镀层质量Keywords：electroplate；hydrogenembrittlement；coatingquality：TQ153.2文献标识码：A：1006-4311〔2021〕25-0090-02金属材料在氢与应力的联合作用下产生的破坏现象称为氢脆。几乎所有的金属都有吸氢并变脆的倾向。电镀过程及某些其它防护处理无疑是造成金属含氢的一种加工过程。随着航空和宇航工业的开展以及新能源的开发，在超高强度钢、钛合金铝合金、镍基高温合金的采用中相继发现了氢脆造成的破坏现象。为了防止由防护工艺导致氢脆破坏，必须提出相应的预防措施和控制方法。1氢脆的分类氢对金属的作用是十分复杂的。大多数研究者把氢脆分为两种类型，即第一类氢脆和第二类氢脆。第一类氢脆的特点是在加负荷之前材料中已存在的某种氢脆源，应力的作用是加快裂纹的形成与扩展，氢脆的敏感性是随形变的速度增加而增加。产生第一类氢脆性，金属中通常含有较高量的氢。检验这种氢脆性采用常规的拉伸试验和冲击韧性试验，或测定金属中的氢含量。造成第一类氢脆的原因包括氢与金属中第二相作用生成高压气体使金属沿晶界产生脆断。例如氢与钢中的碳作用形成CH4。其次是金属与合金在高温下溶解的氢冷凝时以分子态析出，形成高压气泡使金属产生断裂。某些与氢亲和力较大的金属与氢形成氢化物相，造成金属脆断。这一类早期的氢脆现象在本世纪初就已发现并被重视，到30、40年代从工艺上已经根本得到解决。当前人们注意的是所谓第二类氢脆。第一类氢脆的特点是，氢脆的敏感性随形变速度的下降而增加，材料在加负荷之前并不存在断裂源，而是在氢与应力交互作用下逐步形成断裂源，并最后导致脆性断裂。产生第二类氢脆有两种原因，一是含有过饱和状态氢的合金在应力作用下形成氢化物产生脆断。这种氢脆对应力是不可逆的。因为在低应力慢速变形条件下，由应力产生析出的氢化物形成的氢脆，当负荷去掉以后再经高速变形，材料塑性不会恢复，所以称不可逆氢脆。另一种原因是氢处于因溶状态下的合金在慢变速下产生断脆。材料在卸掉负荷以后，静止一定时间，再进行高速变形，材料的塑性可以得到恢复，所以这类氢脆对应力是可逆的，也称可逆性氢脆。2可逆性氢脆可逆性氢脆是一种比较复杂的氢脆现象，并有较大的潜在危险。第二次世界大战以后，从采用超高强度钢的许多飞机事故中发现，飞机的起落架不是在着陆受到较大冲击时破坏，而是在跑道上滑行一段时间后突然断裂。观察产生延迟破坏试样的缺口发现，在应力作用一定时间以后在缺口底部一定深度开始生成小裂缝。这种小裂缝扩展到一定大小后就停止，待假设干时间后，在已有的小裂缝前又产生新的小裂缝。小裂缝扩展到一定程度又停止。如此继续直到断裂。这就是裂纹慢速传播扩展过程。因为这种破坏形式与静疲劳破坏很相似，下临界应力相当于静疲劳极限，所以这种破坏为静疲劳破坏。可逆性氢脆的另一特点是氢脆在一定的温度范围内出现，范围的大小决定于形变速度及合金的化学成分。形变速度越大，出现这种氢脆的范围越窄，当形变速度超过某一临界值后，氢脆那么完全消失。形变速度越低，产生氢脆的温度范围越大。目前对可逆性氢脆形成机理提出了许多模型，其中比较主要的有四种：高压氢气理论；氢外表吸附理论；晶格脆化理论；氢与位错交互作用理论2.1氢压理论氢压理论认为，渗入金属中的氢通过扩散等方...