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HYBREM日本精線公司耐氫氣脆化彈簧用不銹鋼絲

發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn 更新時間：2014-07-18

日本精線公司以在苛刻的高壓氫氣環境條件下使用燃料電池系統的高壓氫氣壓力調節閥用彈簧和燃料電池汽車用彈簧為目標，開發出了與SUS304強度、韌性及彈簧疲勞特性相同的不銹鋼鋼絲HYBREM。

穩定供給氫氣源的時代將不可避免的到來。目前，氫氣站高壓氫氣流量調節裝置及減壓閥等已進入實證階段，并已投入安裝。應用在這些部件上的彈簧用不銹鋼絲，需要具有較高的可靠性。

　　與常用的SUS304鋼相比，彈簧用不銹鋼鋼絲雖然對氫氣不太敏感，是合適的好材料，但在超高壓氫氣環境下，發生脆性斷裂的事例時有發生。

　　在結構材料方面，耐氫氣脆性斷裂材料一般使用的是SUS316L，雖然這種材料對氫氣的感受性較差，但從特性方面來講，不太適合作彈簧，正在尋求可替代材料。

　　（1）HYBREM的特征

　　HYBREM是奧氏體系不銹鋼。通過控制鋼中的特殊元素及冷加工后的材料穩定性能，同時提高堆垛層錯能，即可穩定氫氣環境下的斷面收縮值。另外，通過適當調節碳和氮的平衡，利用科垂爾氣氛，控制原子的錯位固定，成功地得到了與SUS304強度相同的彈簧特性。

　　（2）HYBREM的基本特性

　　將高壓氫氣環境下的極低變形速度的拉拔實驗結果（SSRT）與Ar氣氛（模擬大氣）條件下進行比較的情況示于圖1。

SUS304的斷面收縮約為20%有產生脆性斷裂，但HYBREM的變化卻很輕微。經氫氣添加實驗的彈簧在大氣條件下疲勞實驗結果示于圖2。

把經氫氣添加實驗的彈簧和未經處理的彈簧進行比較，SUS304的疲勞極限降低率約為26%，而HYBREM僅為3%左右。材料即使在高濃度氫氣狀態下，也具有非常強的韌性及良好的彈簧疲勞特性。

　　（3）適用的范圍

　　線徑：?0.3-5.0mm；

　　外表：涂覆硬質樹脂。

　　HYBREM現已通過主要用戶的實機實驗確認評價特性。期待今后能在氫氣站及燃料電池汽車等使用氫氣的項目上發揮作用。

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