講座主題：金屬材料氫滲透及涉氫環(huán)境下管線(xiàn)鋼力學(xué)性能
專(zhuān)家姓名：陳祥
工作單位：清華大學(xué)
講座時(shí)間：2025年11月15日 14:30-15:30
講座地點(diǎn)：核學(xué)院317
主辦單位：煙臺(tái)大學(xué)核裝備與核工程學(xué)院
內(nèi)容摘要：
我國(guó)能源和環(huán)境問(wèn)題形勢(shì)日益嚴(yán)峻和緊迫，碳達(dá)峰、碳中和已成為舉國(guó)上下共同努力的重大戰(zhàn)略目標(biāo)。氫能是未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分，是保障能源安全、落實(shí)雙碳目標(biāo)的有力支撐。我國(guó)氫氣年需求量有望增至1億噸左右，利用在役天然氣管道摻氫輸送將成為促進(jìn)氫能規(guī)?；瘧?yīng)用的重要手段。管材評(píng)價(jià)是開(kāi)展摻氫天然氣管道技術(shù)的基礎(chǔ)，開(kāi)展摻氫天然氣典型管線(xiàn)鋼氫環(huán)境下力學(xué)性能研究具有重要意義。
通過(guò)鑄造三相不銹鋼氫脆敏感性及電化學(xué)氫滲透研究了材料內(nèi)部氫滲透擴(kuò)散機(jī)理，明晰了管道服役環(huán)境下的滲氫擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)。通過(guò)電化學(xué)充氫+熱脫附實(shí)驗(yàn)，電化學(xué)氫滲透實(shí)驗(yàn)以及試樣減薄后不同深度、不同充氫時(shí)間、不同熱處理狀態(tài)下微觀(guān)組織缺陷觀(guān)察，拉伸試樣充氫后力學(xué)性能變化，電化學(xué)充氫試樣在氫環(huán)境下的慢拉伸及其力學(xué)性能變化，深入探究了氫氣環(huán)境下輸氫管道材料的安全性。揭示了氫與管材中氫陷阱的交互作用機(jī)制，在微觀(guān)尺度上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察到由各種氫陷阱誘發(fā)的二次裂紋，這些氫陷阱包括 MnS 和 AlN 析出相、位錯(cuò)、晶界和孔洞。這些觀(guān)察結(jié)果為深入理解 L245NS 管線(xiàn)鋼氫脆的微觀(guān)結(jié)構(gòu)機(jī)制提供了關(guān)鍵見(jiàn)解。首次報(bào)道了 MnS 析出相內(nèi)部發(fā)生氫脆的證據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)不僅加深了氫脆過(guò)程的理解，而且對(duì)制定減輕管線(xiàn)鋼氫脆的策略具有重要意義。明確了天然氣管道輸氫輸送材料以及摻氫比例的安全邊界。
主講人介紹：
陳祥，工學(xué)博士，清華大學(xué)材料學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，世界鑄造組織(WFO )鐵基合金技術(shù)委員會(huì)委員及秘書(shū)。主要研究方向?yàn)榻饘俨牧霞捌浞坌阅?、多孔金屬材料及其?fù)合材料的制備和性能研究等。主持和參與科技部重大專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家863項(xiàng)目、自然科學(xué)基金、國(guó)際科技合作專(zhuān)項(xiàng)、北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目、內(nèi)蒙古重大科技專(zhuān)項(xiàng)等的研究工作。發(fā)表論文200 余篇，SCI收錄90余篇，出版學(xué)術(shù)專(zhuān)著2 本；授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利十余項(xiàng)；授權(quán)國(guó)家計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)2 項(xiàng)；參與多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的起草工作。曾獲第十四屆、第二十二屆中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造專(zhuān)業(yè)“福士科”杯優(yōu)秀論文金獎(jiǎng)和2015 年度中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)優(yōu)秀論文獎(jiǎng)。獲教育部提名國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)以及清華大學(xué)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)和清華大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)獎(jiǎng)。
