經過不同固溶溫度處理(li)的2205雙相不銹鋼試樣充氫(qing)24小時后(hou)在 0.5mol/L H2SO4 溶液中的(de)應力(li)腐蝕拉(la)(la)伸曲(qu)線如圖4.10所示(shi)。從圖4.10中可以看出,不同固(gu)溶處理(li)溫度(du)下(xia)充(chong)氫后拉(la)(la)伸過(guo)程中試樣(yang)的(de)抗拉(la)(la)強度(du)具(ju)有明顯區(qu)別。隨(sui)著固(gu)溶溫度(du)的(de)升高,試樣(yang)的(de)抗拉(la)(la)強度(du)呈現下(xia)降(jiang)趨(qu)勢。

2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼未充氫后在0.5mol/L H2SO4溶液應力腐蝕拉伸參數如表4.4所列,由表4.4可知,不同固溶溫度處理后的雙(shuang)相不銹鋼具有不同的應力腐蝕參數。

不(bu)同固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)處理(li)(li)的(de)(de)(de)2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼試樣(yang)抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)(du)在1050℃時(shi)最(zui)低(di),并(bing)且當(dang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)超(chao)過(guo)1050℃后(hou)(hou),隨著(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)升(sheng)高(gao),抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)(du)呈現減小趨勢,從(cong)1050℃的(de)(de)(de)813.384MPa減小至1200℃的(de)(de)(de)779.496MPa.產(chan)生以上(shang)現象的(de)(de)(de)原因(yin)是(shi)雖然由(you)于固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)而導(dao)致相(xiang)(xiang)組(zu)成中鐵素體(ti)含量變高(gao),但是(shi)由(you)于兩相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)不(bu)均衡性(xing)導(dao)致較(jiao)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處理(li)(li)試樣(yang)更(geng)容(rong)易受氫離(li)子(zi)的(de)(de)(de)影響(xiang),氫離(li)子(zi)影響(xiang)其(qi)抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)(du),導(dao)致較(jiao)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處理(li)(li)試樣(yang)產(chan)生較(jiao)多的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)損耗。因(yin)此,1050℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處理(li)(li)試樣(yang)表現出(chu)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)(du)。除了具(ju)有最(zui)高(gao)的(de)(de)(de)抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)(du)之外,1050℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處理(li)(li)試樣(yang)還具(ju)有最(zui)高(gao)的(de)(de)(de)斷(duan)裂時(shi)間(jian)、斷(duan)后(hou)(hou)伸(shen)長(chang)率(lv)(lv)、斷(duan)面收縮(suo)率(lv)(lv),分別為63.83h、45.96%、77.7216%,并(bing)且隨著(zhu)(zhu)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)升(sheng)高(gao),2205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)斷(duan)裂時(shi)間(jian)、斷(duan)后(hou)(hou)伸(shen)長(chang)率(lv)(lv)、斷(duan)面收縮(suo)率(lv)(lv)均呈現下降趨勢。當(dang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)達到1200℃時(shi),其(qi)斷(duan)裂時(shi)間(jian)、斷(duan)后(hou)(hou)伸(shen)長(chang)率(lv)(lv)、斷(duan)面收縮(suo)率(lv)(lv)達到最(zui)低(di)值,分別為50.25h、36.18%、64%。
經(jing)過不(bu)(bu)同固(gu)(gu)溶(rong)溫(wen)度(du)處理的(de)(de)(de)2205雙相不(bu)(bu)銹鋼試(shi)樣(yang)在未充氫與充氫之后(hou)的(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕(shi)拉伸(shen)對比(bi)曲線(xian)如圖(tu)4.11所(suo)示。比(bi)較不(bu)(bu)同固(gu)(gu)溶(rong)溫(wen)度(du)試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)斷后(hou)伸(shen)長(chang)量(liang)(liang),圖(tu)4.12給(gei)出(chu)了不(bu)(bu)同固(gu)(gu)溶(rong)溫(wen)度(du)下未充氫與充氫試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)拉伸(shen)伸(shen)長(chang)量(liang)(liang)。1050℃鋼材(cai)在未充氫與充氫狀態下的(de)(de)(de)伸(shen)長(chang)量(liang)(liang)均(jun)為(wei)最(zui)高,分別(bie)為(wei)13.14mm和11.49mm,隨著熱(re)處理溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)升高,鋼材(cai)在兩種狀態下的(de)(de)(de)拉伸(shen)伸(shen)長(chang)量(liang)(liang)均(jun)表現出(chu)下降趨勢,1200℃固(gu)(gu)溶(rong)后(hou)鋼材(cai)的(de)(de)(de)伸(shen)長(chang)率分別(bie)只(zhi)有10.81mm和9.05mm。



比較(jiao)同一熱處理(li)溫度下未(wei)充(chong)氫試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)與充(chong)氫試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)拉伸(shen)(shen)曲線,所有試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)充(chong)氫后(hou)拉伸(shen)(shen)伸(shen)(shen)長(chang)量較(jiao)未(wei)充(chong)氫時明顯下降,1050℃試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)下降1.65mm,且(qie)隨溫度的(de)(de)升高,伸(shen)(shen)長(chang)率的(de)(de)差變大,1200℃的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)伸(shen)(shen)長(chang)率已經下降1.76mm。
評價材料氫脆(cui)敏感性方(fang)法有很(hen)多,本小節采用斷面收縮率損失系數(shu)和伸(shen)長量損失系數(shu)兩個因(yin)子(zi)評價不同(tong)溫度固(gu)溶處理后2205雙(shuang)相不銹鋼的氫脆(cui)敏感性。計算方(fang)法如下:

式中:Fa為斷面收縮率損失系數;RE為試樣充氫后的斷面收縮率;Ro為試樣在空氣中的斷面收縮率;FE為伸長量損失系數;EE為試樣充氫后的伸長量;E0為試樣在空氣中的伸長量。
計算結果如表4.5和圖(tu)4.13所示。

由圖4.13可知,斷面收縮率損失系數FR與伸長量損失系數FE均在1050℃時達到最小值,并且隨著固溶溫度的升高,FR與FE均呈上升趨勢,并與1200℃時達到最大值。結合表4.5,當固溶處理溫度為1050℃時,FR與FE分別為5.82%和11.24%.當固溶溫度為1200℃是,FR與FE分別上升至19.57%和16.25%.因為FR與FE是損失系數,所以其值越大,表明試樣的氫脆敏感性越高。因此,在固溶溫度為1050℃時,材料具有最小的應力腐蝕敏感性,隨溫度的升高,其應力腐蝕敏感性呈現上升趨勢,并在固溶溫度為1200℃下達到最大。
慢(man)應變(bian)拉(la)伸(shen)斷(duan)(duan)裂(lie)后(hou)的(de)(de)(de)(de)雙相(xiang)不銹鋼的(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)口(kou)形(xing)貌如(ru)圖4.14所示。所有充氫拉(la)伸(shen)試樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)形(xing)貌與未充氫拉(la)伸(shen)試樣(yang)端(duan)口(kou)形(xing)貌呈現(xian)(xian)明(ming)顯(xian)區別,所有未充氫拉(la)伸(shen)試樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)均出(chu)現(xian)(xian)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)頸(jing)縮,且斷(duan)(duan)口(kou)平滑(hua),呈現(xian)(xian)典型的(de)(de)(de)(de)韌性(xing)斷(duan)(duan)裂(lie)特征(zheng)。充氫拉(la)伸(shen)試樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)邊緣不規則(ze),且沒有出(chu)現(xian)(xian)明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)(de)頸(jing)縮,呈現(xian)(xian)脆(cui)性(xing)斷(duan)(duan)裂(lie)特征(zheng)。


未充(chong)(chong)氫試(shi)樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)存在(zai)大(da)量韌窩,是明顯的(de)韌性斷(duan)(duan)裂,充(chong)(chong)氫試(shi)樣(yang)則(ze)正好相反,所(suo)有(you)試(shi)樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)均(jun)無(wu)韌窩,呈(cheng)現(xian)(xian)(xian)典型的(de)解理斷(duan)(duan)裂特征(zheng),有(you)許多解理臺階,并(bing)(bing)形成河流花樣(yang)。通(tong)過觀察還可以(yi)發現(xian)(xian)(xian),充(chong)(chong)氫試(shi)樣(yang)斷(duan)(duan)口(kou)存在(zai)大(da)量的(de)二次裂紋,解理臺階和(he)二次裂紋的(de)出現(xian)(xian)(xian)是典型的(de)脆性斷(duan)(duan)裂標志,因此,試(shi)樣(yang)在(zai)充(chong)(chong)氫結束后拉伸,氫原子進入(ru)試(shi)樣(yang),并(bing)(bing)在(zai)力(li)的(de)作用下(xia),導致試(shi)樣(yang)出現(xian)(xian)(xian)了氫脆。
對未(wei)(wei)充氫(qing)(qing)(qing)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)斷(duan)(duan)(duan)口(kou)而言,1050℃試(shi)(shi)樣(yang)(yang)斷(duan)(duan)(duan)口(kou)存在大(da)量(liang)韌(ren)窩(wo),相比其(qi)他固溶(rong)溫(wen)度(du),每個韌(ren)窩(wo)尺(chi)寸均較(jiao)大(da),深度(du)均較(jiao)深,并且隨(sui)著熱處理(li)溫(wen)度(du)的(de)升高,試(shi)(shi)樣(yang)(yang)韌(ren)窩(wo)數目逐漸減少(shao),而且變淺(qian),1200℃試(shi)(shi)樣(yang)(yang)斷(duan)(duan)(duan)口(kou)韌(ren)窩(wo)最(zui)少(shao),且深度(du)最(zui)淺(qian)。因此,從斷(duan)(duan)(duan)口(kou)形貌可(ke)知,1050℃未(wei)(wei)充氫(qing)(qing)(qing)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)韌(ren)性最(zui)佳(jia),且隨(sui)著溫(wen)度(du)的(de)升高,其(qi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)韌(ren)性逐漸下降,1200℃未(wei)(wei)充氫(qing)(qing)(qing)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)韌(ren)性最(zui)差(cha)。充氫(qing)(qing)(qing)后拉(la)伸(shen)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)由于脆性斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)存在大(da)量(liang)二(er)次裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen),1050℃拉(la)伸(shen)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)二(er)次裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)數目較(jiao)少(shao)。而隨(sui)著溫(wen)度(du)的(de)上升,試(shi)(shi)樣(yang)(yang)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)表面二(er)次裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)數目變多,且二(er)次裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)深度(du)增加(jia),脆性明顯增大(da)。
從(cong)(cong)掃描電鏡結(jie)果(guo)(guo)可知,充(chong)(chong)氫(qing)試(shi)(shi)樣(yang)與未充(chong)(chong)氫(qing)試(shi)(shi)樣(yang)呈現兩種斷裂特(te)征,充(chong)(chong)氫(qing)試(shi)(shi)樣(yang)由于氫(qing)進入基體,最終導致(zhi)材(cai)料(liao)出現氫(qing)脆。1050℃試(shi)(shi)樣(yang)在(zai)兩種狀態下的(de)(de)韌性(xing)均為最高(gao),且隨(sui)著熱處理溫度(du)的(de)(de)升高(gao),充(chong)(chong)氫(qing)與未充(chong)(chong)氫(qing)后(hou)試(shi)(shi)樣(yang)的(de)(de)韌性(xing)均下降。因(yin)此,1050℃固溶處理的(de)(de)試(shi)(shi)樣(yang)表現出最小的(de)(de)氫(qing)脆敏感(gan)性(xing),并且隨(sui)著溫度(du)的(de)(de)升高(gao),雙相不銹鋼試(shi)(shi)樣(yang)氫(qing)脆敏感(gan)性(xing)呈現增加趨勢,這(zhe)與從(cong)(cong)應力腐蝕拉伸曲線得到的(de)(de)結(jie)果(guo)(guo)相一致(zhi)。
圖4.15為(wei)充(chong)氫(qing)后試樣拉伸斷裂(lie)(lie)后的(de)截面(mian)圖,雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)斷口形貌中存在二次裂(lie)(lie)紋(wen),由(you)圖4.15(a)可知,裂(lie)(lie)紋(wen)由(you)拉伸試樣表(biao)(biao)面(mian)向內(nei)部延伸,并終止于(yu)奧(ao)(ao)氏體(ti)相(xiang)中;由(you)圖4.15(b)可以看到裂(lie)(lie)紋(wen)不僅起源于(yu)表(biao)(biao)面(mian),而(er)且能夠從(cong)內(nei)部萌生,裂(lie)(lie)紋(wen)在內(nei)部的(de)擴展(zhan)受到奧(ao)(ao)氏體(ti)的(de)阻礙作(zuo)用,當裂(lie)(lie)紋(wen)遇到奧(ao)(ao)氏體(ti)時,會繞過奧(ao)(ao)氏體(ti)繼(ji)續傳播(bo)。且裂(lie)(lie)紋(wen)均為(wei)穿(chuan)晶裂(lie)(lie)紋(wen),這表(biao)(biao)明(ming)雙相(xiang)不銹(xiu)鋼拉伸過程中斷裂(lie)(lie)過程為(wei)脆性穿(chuan)晶斷裂(lie)(lie)。

由(you)慢應變(bian)速率拉伸曲線結合拉伸斷裂(lie)后的(de)微觀(guan)組織綜合分(fen)析可知,充(chong)(chong)氫(qing)(qing)后試(shi)樣較未充(chong)(chong)氫(qing)(qing)試(shi)樣具有(you)較高的(de)氫(qing)(qing)脆(cui)敏(min)感性,當固溶溫(wen)(wen)度較低時,2205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)氫(qing)(qing)脆(cui)敏(min)感性較低,隨著固溶溫(wen)(wen)度的(de)升高,氫(qing)(qing)脆(cui)敏(min)感性變(bian)大(da)。
當進(jin)行陰極充氫(qing)(qing)時,電化(hua)學反應(ying)會在(zai)鋼材表面(mian)產(chan)生氫(qing)(qing)原(yuan)(yuan)子(zi),一(yi)(yi)部分(fen)(fen)(fen)氫(qing)(qing)原(yuan)(yuan)子(zi)兩兩結合(he),以(yi)分(fen)(fen)(fen)子(zi)氫(qing)(qing)的形式溢出;另(ling)一(yi)(yi)部分(fen)(fen)(fen)氫(qing)(qing)原(yuan)(yuan)子(zi)則通過鋼材表面(mian)進(jin)入(ru)基體。其過程(cheng)如下:原(yuan)(yuan)子(zi)氫(qing)(qing)通過吸附作用吸附在(zai)金屬(shu)試樣表面(mian):
H+M→(M·Hads)(4.3)
吸(xi)附(fu)原(yuan)子氫變成溶解型原(yuan)子氫,吸(xi)附(fu)在材料(liao)表(biao)面,溶解型原(yuan)子氫通過解吸(xi)附(fu)溶解在金屬中,再通過Fick擴散(san)進入(ru)到(dao)金屬材料(liao)內(nei)部,也可以(yi)吸(xi)附(fu)在位錯(cuo)露頭處進入(ru)材料(liao)內(nei)部。

因(yin)為氫(qing)(qing)的(de)進入,導致材料出現氫(qing)(qing)脆,慢(man)應(ying)變速率拉伸斷裂表現為氫(qing)(qing)致開裂,此時,氫(qing)(qing)致開裂成為應(ying)力(li)腐蝕開裂的(de)主要原因(yin)。對于雙(shuang)相(xiang)鋼(gang)來說,其(qi)相(xiang)對于對單(dan)一相(xiang)鋼(gang)更容易受氫(qing)(qing)脆的(de)影響。因(yin)此,材料的(de)應(ying)力(li)腐蝕敏(min)感性較未充氫(qing)(qing)時有較明(ming)顯的(de)增加。
當氫進入材料內部時,許多學者研究了氫在雙相不銹鋼奧氏體與鐵素體中的分布,M.Li研究發現,雙相不銹鋼中奧氏體氫容量較大,氫不易擴散,且氫進人后具有比鐵素體更高的電位。Z.Y.Liu提出,氫易在鐵素體中擴散,在奧氏體中一般在氫陷阱中,擴散系數相差較大。氫在鐵素體與奧氏體的擴散系數具有明顯差別,其數量級分別為Dα≈10-8-10-7㎡/s,D,≈10-16-10-15㎡/s,其分布如圖4.16所示。

雙相不(bu)銹鋼中(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)與(yu)奧(ao)氏體(ti)(ti)由于具有不(bu)同的(de)(de)(de)晶格類型,而導致(zhi)(zhi)氫(qing)在(zai)兩相中(zhong)的(de)(de)(de)擴散與(yu)溶(rong)(rong)解產(chan)生(sheng)差異。隨著溫度的(de)(de)(de)升(sheng)高(gao),奧(ao)氏體(ti)(ti)晶粒(li)長大(da),如圖4.17所示,單個奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)容(rong)氫(qing)量(liang)(liang)(liang)(liang)變大(da)。鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)升(sheng)高(gao),使得單位(wei)(wei)時間充(chong)人(ren)的(de)(de)(de)氫(qing)原(yuan)子可(ke)以更加均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)彌散在(zai)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)中(zhong),并且與(yu)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)中(zhong)位(wei)(wei)錯(cuo)(cuo)等缺陷結(jie)合概率增(zeng)加,更易(yi)形成(cheng)微(wei)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)源。微(wei)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)源形成(cheng)后,氫(qing)聚集(ji)在(zai)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)源的(de)(de)(de)位(wei)(wei)錯(cuo)(cuo)周(zhou)圍,可(ke)以顯著降(jiang)低位(wei)(wei)錯(cuo)(cuo)移動所需要(yao)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)(liang),位(wei)(wei)錯(cuo)(cuo)的(de)(de)(de)遷(qian)移變得更加容(rong)易(yi)。裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)源位(wei)(wei)錯(cuo)(cuo)遷(qian)移率的(de)(de)(de)增(zeng)加導致(zhi)(zhi)局部(bu)塑性變形的(de)(de)(de)出現(xian),進而導致(zhi)(zhi)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)在(zai)材(cai)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)傳播擴散,最終引起材(cai)料(liao)(liao)(liao)腐蝕斷裂(lie)(lie)。有研究表(biao)明,當鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)過高(gao)時,材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)氫(qing)脆敏感性也(ye)增(zeng)強。當固(gu)溶(rong)(rong)處理(li)溫度為1200℃時,材(cai)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)達到(dao)62.3%,材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)氫(qing)脆敏感性顯著升(sheng)高(gao)。而1050℃固(gu)溶(rong)(rong)處理(li)使試樣中(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)與(yu)奧(ao)氏體(ti)(ti)相含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)較均(jun)勻(yun),兩者之比約為1:1,材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)氫(qing)脆敏感性較小。

二次裂紋(wen)起源(yuan)于(yu)(yu)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中,奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)固溶(rong)氫(qing)比較多,鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)固溶(rong)氫(qing)較少。氫(qing)在裂紋(wen)尖端(duan),隨位錯移(yi)動(dong),出(chu)現z形裂紋(wen)。Vigdis Olden等人研究(jiu)表明:裂紋(wen)在擴展(zhan)的(de)(de)過程中,當其(qi)遇見(jian)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)而(er)被阻礙后,會改變傳(chuan)播(bo)方向(xiang),繞(rao)過奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)繼續傳(chuan)播(bo)。研究(jiu)表明鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)氫(qing)脆敏感性更高(gao),因此,當氫(qing)進(jin)(jin)入雙(shuang)相不(bu)(bu)銹鋼內(nei)部一(yi)段時間后,鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)由于(yu)(yu)容氫(qing)量小而(er)先(xian)達(da)(da)到(dao)飽和,此時,奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)中的(de)(de)氫(qing)還在不(bu)(bu)斷進(jin)(jin)入,鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)由于(yu)(yu)容氫(qing)達(da)(da)到(dao)飽和具有較高(gao)的(de)(de)氫(qing)脆敏感性,在應(ying)力(li)的(de)(de)作用(yong)下,某些(xie)部位由于(yu)(yu)應(ying)力(li)集中而(er)導致裂紋(wen)源(yuan)產生,并(bing)在一(yi)個(ge)時期內(nei)向(xiang)外擴展(zhan)。
鐵素體(ti)相(xiang)一般能(neng)承受(shou)較(jiao)高(gao)的(de)(de)應力(li)和(he)耐(nai)點蝕性(xing)(xing)能(neng),奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)由于具有較(jiao)高(gao)的(de)(de)延性(xing)(xing),能(neng)緩解殘(can)余(yu)應力(li)和(he)阻(zu)礙微裂(lie)(lie)紋(wen)在(zai)(zai)鐵素體(ti)中(zhong)的(de)(de)擴(kuo)(kuo)散。因(yin)此,當(dang)裂(lie)(lie)紋(wen)傳播(bo)遇到奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)后(hou),裂(lie)(lie)紋(wen)尖端的(de)(de)形變應力(li)會(hui)(hui)在(zai)(zai)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)作(zuo)用(yong)下得到緩和(he),裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)傳播(bo)會(hui)(hui)被阻(zu)礙。隨著溫度(du)的(de)(de)升(sheng)高(gao),奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)晶粒長(chang)大。細(xi)小(xiao)的(de)(de)組織有助于提高(gao)抗氫能(neng)力(li),可(ke)以降低(di)氫脆敏感(gan)性(xing)(xing)。1050℃固溶后(hou)的(de)(de)試(shi)樣(yang)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)組織較(jiao)1200℃固溶后(hou)的(de)(de)試(shi)樣(yang)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)組織細(xi)小(xiao),因(yin)此,裂(lie)(lie)紋(wen)在(zai)(zai)高(gao)溫試(shi)樣(yang)中(zhong)的(de)(de)形成(cheng)與發展較(jiao)低(di)溫試(shi)樣(yang)容易。與此同(tong)時,奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)在(zai)(zai)鋼中(zhong)的(de)(de)含量減(jian)(jian)少(shao),當(dang)熱處理溫度(du)為(wei)1200℃時僅為(wei)37.7%,此時,裂(lie)(lie)紋(wen)在(zai)(zai)擴(kuo)(kuo)展的(de)(de)過(guo)程中(zhong)遭(zao)遇到的(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)會(hui)(hui)減(jian)(jian)少(shao),奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)對裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)阻(zu)礙效應下降,裂(lie)(lie)紋(wen)在(zai)(zai)鋼中(zhong)擴(kuo)(kuo)散受(shou)到的(de)(de)阻(zu)力(li)減(jian)(jian)小(xiao)。在(zai)(zai)兩方面(mian)的(de)(de)綜合作(zuo)用(yong)下,當(dang)溫度(du)升(sheng)高(gao)時,材料更(geng)容易發生氫脆斷裂(lie)(lie),表現出較(jiao)高(gao)的(de)(de)氫脆敏感(gan)性(xing)(xing)。

