已有大量文獻報道了材料組織結構對氫在鋼中擴散系數的影響,雖然這些文獻研究結果并不是完全一致,但是研究結果的總趨熱表明H在鋼中擴散系數在鋼的組織結構和化學成分有著密切聯系,即當材料的主要化學成分一定時,H在屬中的擴散是一種組織結構敏感特性。浙江至德鋼業有限公司以不同的固溶處理方式對2205雙相不銹鋼(gang)和2507雙相不銹鋼進行固溶處理,以改變其組織結構,進而研究組織結構對雙相不銹鋼氫擴散系數的影響。
對于鋼材(cai)氫擴散系(xi)數的計算(suan),可以(yi)采用(yong)如下計算(suan)公式(shi):
式中:D(cm/s)為(wei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在鋼(gang)材試樣(yang)中的(de)(de)擴(kuo)散系數;L(mm)為(wei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)透(tou)(tou)試樣(yang)薄膜的(de)(de)厚度:從標(biao)準(zhun)鋼(gang)材氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)透(tou)(tou)曲(qu)線(xian)圖(圖6.2)可(ke)知,tb為(wei)第一個(ge)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)原子開(kai)始從氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)透(tou)(tou)薄膜試樣(yang)的(de)(de)陰極(ji)面滲(shen)透(tou)(tou)到陽極(ji)面的(de)(de)時(shi)間,即(ji)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)透(tou)(tou)曲(qu)線(xian)上(shang)(shang)陽極(ji)電(dian)流開(kai)始上(shang)(shang)升的(de)(de)時(shi)間,tlag定義(yi)為(wei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)透(tou)(tou)曲(qu)線(xian)上(shang)(shang)陽極(ji)電(dian)流密度為(wei)穩(wen)態電(dian)流密度(i)0.63時(shi)的(de)(de)時(shi)間,tlag即(ji)陽極(ji)電(dian)流(ia)=0.63(i)時(shi)的(de)(de)時(shi)間。因(yin)為(wei)2507 雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)一種(zhong)超級(ji)雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang),對其(qi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)透(tou)(tou)行(xing)為(wei)的(de)(de)測量(liang)在技術(shu)上(shang)(shang)比較困(kun)難(nan),尤(you)其(qi)是(shi)測試周期較長,通常需要幾個(ge)星期的(de)(de)時(shi)間,進而導致獲(huo)得穩(wen)態電(dian)流比較困(kun)難(nan),所以本節采用式(6.1)進行(xing)計算2507雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散系數。已有(you)學者證(zheng)實了式(6.1)及式(6.2)這兩種(zhong)方法都(dou)是(shi)可(ke)行(xing)的(de)(de),計算所得氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散系數(D)結果(guo)相當。
2205雙相不銹鋼經不同固溶處理后,雙相不銹鋼在0.4M HCl溶液中的氫診透曲線如圖6.3所示。
根據氫滲透曲線,由式(6.1)計算(suan)氫的擴(kuo)散系(xi)數。
從圖6.3中(zhong)(zhong)可(ke)以看(kan)出,950℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)處理(li)(li)(li)的(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼在(zai)0.4M HCI溶(rong)液中(zhong)(zhong)的(de)tb為(wei)65733s,1000℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)處理(li)(li)(li)的(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼在(zai)0.4M HCI溶(rong)液中(zhong)(zhong)的(de)tb為(wei)56115s,1050℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)處理(li)(li)(li)的(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼在(zai)0.4M HCI溶(rong)液中(zhong)(zhong)的(de)tb為(wei)的(de)205,1100C/30min 固(gu)(gu)溶(rong)處理(li)(li)(li)的(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼在(zai)0.4M HCI溶(rong)液中(zhong)(zhong)的(de)tb為(wei)41332s。并(bing)且(qie),當(dang)擴散時間(jian)較長時(大于150000s,此時,雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼內部(bu)氫原子基(ji)本(ben)達到飽和(he)),隨(sui)著固(gu)(gu)溶(rong)處理(li)(li)(li)溫度的(de)升(sheng)高,雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼在(zai)溶(rong)液中(zhong)(zhong)的(de)電流密度呈現上升(sheng)的(de)趨勢。
根(gen)據公式D=L2/(15.3t6),可以(yi)得到:不同(tong)固溶處(chu)理后(hou)的(de)2205雙相不銹鋼在0.4M HCI溶液中的(de)氫擴散(san)系(xi)數曲線圖如圖6.4所(suo)示。
圖6.4 不同固溶處理后的2205雙相不銹鋼在0.4M HCl溶液中的氫擴散系數曲線圖從圖6.4中可以看出,950℃/30min 固溶處理的雙相不銹鋼在0.4M HCl溶液中的擴散系數D為8.949×10-14㎡/s,1000℃/30min固溶處理的雙相不銹鋼在0.4M HCl溶液中的擴散系數D為1.048×10-13㎡/s,1050℃/30min 固溶處理的雙相不銹鋼在0.4M HCI溶液中的擴散系數D為1.181×10-13㎡/s,1100℃/30min 固溶處理雙相不銹鋼在0.4M HCI溶液中的擴散系數D為1.431×10-13㎡/s.不難看出,隨著固溶處理溫度的升高,雙相不銹鋼在0.4MHCI溶液中的擴散系數呈現上升的趨勢。而雙相不銹鋼中鐵素體百分比隨著固溶處理溫度的升高,也呈現升高的趨勢,說明雙相不銹鋼在溶液中的氫擴散系數隨著鐵素體百分比含量的升高,呈現升高的趨勢。
由(you)陰極(ji)充氫(qing)(qing)產生的(de)氫(qing)(qing)原(yuan)子一(yi)(yi)部分會結合(he)成H2而(er)逸出,另一(yi)(yi)部分會以(yi)原(yuan)子態吸附于雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)表面(mian)。氫(qing)(qing)在(zai)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)擴(kuo)(kuo)散的(de)主要驅(qu)動力為濃度梯度,氫(qing)(qing)原(yuan)子會從(cong)H原(yuan)子高(gao)濃度區域(yu)(yu)向(xiang)H原(yuan)子低濃度區域(yu)(yu)擴(kuo)(kuo)散,直至(zhi)穿透至(zhi)試樣另一(yi)(yi)面(mian),而(er)被氧化成H+,成為陽極(ji)信(xin)號電流,此時氫(qing)(qing)滲透曲(qu)線(xian)中(zhong)(zhong)的(de)電流密(mi)度開始逐漸(jian)上升。在(zai)氫(qing)(qing)原(yuan)子穿過(guo)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)過(guo)程中(zhong)(zhong),其(qi)阻(zu)力主要為雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)組織中(zhong)(zhong)的(de)缺陷(如(ru)空位(wei)、晶界(jie)、位(wei)錯(cuo)),以(yi)及第(di)二相(xiang)(xiang)。這些(xie)缺陷以(yi)及第(di)二相(xiang)(xiang)顆粒能夠對H原(yuan)子產生“釘扎”作用(yong),使得氫(qing)(qing)原(yuan)子難(nan)以(yi)繼續擴(kuo)(kuo)散而(er)“停留”在(zai)其(qi)周圍(wei)。氫(qing)(qing)在(zai)鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)分布不(bu)是均勻的(de),而(er)且氫(qing)(qing)不(bu)僅存在(zai)于晶格間隙中(zhong)(zhong),還會以(yi)原(yuan)子的(de)形(xing)式存在(zai)于組織的(de)缺陷處,如(ru)空位(wei)、位(wei)錯(cuo)、晶界(jie)、第(di)二相(xiang)(xiang)等。
奧氏體相是面心立方結構,固溶氫原子的能力強。在雙相不銹鋼中,奧氏體相可以做為氫的陷阱,并且奧氏體吸收氫的能力與其晶粒尺寸正比,使得氫原子固溶在奧氏體相內,直至奧氏體氫濃度達到飽和,降低了氫在其中的擴散率。而鐵素體相是體心立方結構,氫原子在其中的固溶度低,但氫原子在其中的擴散率高,稱為氫的“擴散通道”;隨著固溶處理溫度的升高,雙相不銹鋼中的鐵素體的含量逐漸升高,而奧氏體的含量逐漸下降,使得氫原子的“擴散通道”增多,且氫原子的擴散阻力減小,導致氫在雙相不銹鋼中的擴散系數升高。將2507雙相不銹鋼于固溶熱處理溫度分別為1000℃、1050℃、1100℃及1200℃的條件下保溫,將材料保溫0.5h后水冷使得實驗材料獲得不同的顯微組織結構,研究實驗材料在0.4M HCI腐蝕介質中組織對DSS2507雙相不銹鋼氫滲透行為的作用。對于腐蝕溶液的配置必須要有足夠高的純度,因為當CI-、SO2-4、I-及CN-等離子存在時,對材料的氫擴散速度都會產生較明顯的影響,會導致陽極電流迅速上升,因此腐蝕介質的配置都是用去離子水和分析純試劑配置。
1000℃、1050℃、1100℃及1200℃固溶態的2507雙相不銹鋼室溫下在0.4M HCI溶液介質中的氫滲透曲線如圖6.5所示。從圖6.5中可以看出四種固溶狀態的2507雙相不銹鋼的陽極電流都隨著時間的延長而升高,即表明材料中的氫含量隨著時間的延長而增多。此外從圖6.5可以獲得固溶溫度為1000℃時2507雙相不銹鋼的tb為32263s、1050℃時2507雙相不銹鋼的tb為29548s、1100℃時2507雙相不銹鋼的tb為25530s、1200℃時2507雙相不銹鋼的。為21253s,可以看出隨著固溶溫度的升高t,呈逐漸減小的趨勢,即隨著固溶溫度的升高第一個氫原子開始從氫滲透薄膜試樣的陰極面滲透到陽極面的時間縮短,也可以認為在滲氫曲線上陽極電流密度開始升高的時間縮短。根據式(6.1)D=L2/15.3tb分別計算出不同固溶態的2507雙相不銹鋼氫擴散系數如表6.1所列。從表6.1可以看出四種固溶狀態的2507雙相不銹鋼的氫擴散系數都屬于同一數量級,擴散系數相差不是很大,但是能夠得知在固溶熱處理溫度不斷上升的情況下氫擴散系數(D)表現為逐步變大的趨勢,四種固溶態的2507 雙相不銹鋼的氫擴散系數(D)分別為5.06×10-11c㎡/s、5.53×10-11c㎡/s、6.41×10-11c㎡/s、7.68×10-11c㎡/s,可見隨固溶處理溫度從1000℃上升至1200℃氫擴散系數升高了2.62×10-11c㎡/s,即在固溶熱處理溫度不斷增高的情況下,DSS2507能夠溶解的氫量逐漸減少,DSS2507的耐氫脆性能下降。不同固溶態的鋼發生氫溶解度的改變以及發生氫擴散系數改變的原因在于固溶溫度的變化使2507雙相不銹鋼中的兩相比例發生變化,由第3章對DSS2507在不同固溶態下兩相組織的研究可知,固溶熱處理溫度的增高使鋼中的鐵素體(α)相量增多,而奧氏體(γ)相含量降低。從表6.1列出的2507雙相不銹鋼兩含量及氫擴散系數(D)可以看出,隨著鐵素體(α)相含量的升高,氫在鋼中的D值呈逐漸增大的變化趨勢;而隨著奧氏體(γ)相含量升高,氫擴散系數(D)呈逐漸減小的變化趨勢。這表明2507雙相不銹鋼兩相結構的不同導致了其氫擴繳系數的變化,進而導致其耐氫脆性能的改變。
氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)解量(liang)(liang)對氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)向材(cai)(cai)料(liao)(liao)內部擴(kuo)(kuo)散(san)(san)和(he)滲入以及導致(zhi)材(cai)(cai)料(liao)(liao)產(chan)生(sheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)有著很大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)平衡固(gu)溶(rong)量(liang)(liang)受其(qi)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響,Tumbul等人(ren)已(yi)經建(jian)立(li)了一(yi)個(ge)關(guan)于(yu)(yu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)兩相(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)織中(zhong)(zhong)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)模(mo)型,指(zhi)出(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)率要(yao)低(di)(di)于(yu)(yu)在(zai)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)率,但是奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)解度(du)(du)要(yao)高(gao)(gao)于(yu)(yu)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang),約為(wei)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)30倍,當(dang)(dang)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)量(liang)(liang)較(jiao)多(duo)時鋼(gang)(gang)能(neng)(neng)夠溶(rong)解更多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing),進而使(shi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)系(xi)(xi)數(shu)減(jian)小;何建(jian)宏(hong)等人(ren)通過(guo)緊湊拉伸實驗(yan)研(yan)(yan)究(jiu)了雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)過(guo)程,指(zhi)出(chu)隨著雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)(gao),雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)發生(sheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致(zhi)開裂(lie)應力(li)強度(du)(du)因子(zi)門檻值(zhi)升高(gao)(gao),奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)對氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致(zhi)延(yan)遲裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)展有一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)阻礙作用,其(qi)在(zai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)斷裂(lie)方面(mian)能(neng)(neng)夠發揮“纖維韌化”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用,進而能(neng)(neng)夠有效(xiao)提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)性(xing)能(neng)(neng),即(ji)(ji)(ji)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)敏感(gan)性(xing)隨著奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)(gao)表現為(wei)降低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢(shi)。此外,黃彥良等人(ren)也指(zhi)出(chu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)發生(sheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)和(he)塑性(xing)降低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象與材(cai)(cai)料(liao)(liao)吸附滲透氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)(ti)積分數(shu)存(cun)在(zai)較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)聯系(xi)(xi),當(dang)(dang)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)解度(du)(du)升高(gao)(gao)即(ji)(ji)(ji)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)(liang)升高(gao)(gao)時,則(ze)其(qi)耐(nai)(nai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)性(xing)能(neng)(neng)會得到增(zeng)強。這幾種觀點都表明(ming)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)能(neng)(neng)夠提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)能(neng)(neng)力(li)。從表6.1可以看(kan)出(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)系(xi)(xi)數(shu)(D)與奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)(liang)呈反比例(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化趨(qu)勢(shi),即(ji)(ji)(ji)DSS2507中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)(liang)越(yue)低(di)(di)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)系(xi)(xi)數(shu)越(yue)大(da)(da)。由第3章對2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)固(gu)溶(rong)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)可知(zhi),奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)(liang)隨固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)升而減(jian)少,所以氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)系(xi)(xi)數(shu)跟(gen)固(gu)溶(rong)溫度(du)(du)呈正比例(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化趨(qu)勢(shi),即(ji)(ji)(ji)固(gu)溶(rong)熱(re)處(chu)理(li)溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)高(gao)(gao)使(shi)DSS2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)平衡固(gu)溶(rong)量(liang)(liang)降低(di)(di),實際表現為(wei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)系(xi)(xi)數(shu)(D)增(zeng)大(da)(da)、耐(nai)(nai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)能(neng)(neng)力(li)降低(di)(di)。
另外(wai),晶(jing)(jing)(jing)粒尺(chi)(chi)寸(cun)也能夠(gou)對(dui)(dui)氫(qing)向材(cai)料(liao)內部滲入和擴散(san)(san)(san)產生(sheng)作(zuo)用(yong)。當材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒呈較(jiao)窄的(de)(de)(de)(de)(de)細長(chang)條(tiao)狀時,雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)擴散(san)(san)(san)系(xi)數(shu)會(hui)較(jiao)低(di)(di)。這是由于(yu)晶(jing)(jing)(jing)粒尺(chi)(chi)寸(cun)較(jiao)小、晶(jing)(jing)(jing)界面(mian)(mian)積(ji)增大(da)(da)、鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)陷(xian)(xian)阱(jing)密度升高(gao)(gao),進而導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)試樣(yang)陰(yin)極(ji)側形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)H擴散(san)(san)(san)至(zhi)材(cai)料(liao)內部后(hou)(hou)先被鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)陷(xian)(xian)阱(jing)所捕(bu)獲(huo)進而使H于(yu)陷(xian)(xian)阱(jing)處(chu)聚集。只有(you)當氫(qing)陷(xian)(xian)都被H填(tian)滿之(zhi)后(hou)(hou),后(hou)(hou)來到(dao)達到(dao)鋼(gang)內部的(de)(de)(de)(de)(de)H才會(hui)在材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)格中(zhong)擴散(san)(san)(san),這樣(yang)就導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)原(yuan)子氫(qing)到(dao)達試樣(yang)陽極(ji)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)時間(jian)(16)延長(chang),根據式(6.1)可(ke)知最終導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)氯擴散(san)(san)(san)系(xi)數(shu)減(jian)小。根據第3章對(dui)(dui)DSS2507雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)織研究結(jie)果(guo)(guo)可(ke)得,DSS2507雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)組(zu)織在較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)固溶溫度下都呈長(chang)條(tiao)狀、晶(jing)(jing)(jing)粒尺(chi)(chi)寸(cun)較(jiao)小,固溶熱處(chu)理溫度的(de)(de)(de)(de)(de)增高(gao)(gao)使兩相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒尺(chi)(chi)寸(cun)都呈緩慢的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)大(da)(da)趨(qu)勢,且奧(ao)氏體(ti)y相(xiang)逐(zhu)漸(jian)變(bian)短,變(bian)成(cheng)島狀分(fen)散(san)(san)(san)于(yu)鐵素(su)體(ti)上。即(ji)隨著固溶溫度的(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)(gao),2507雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)晶(jing)(jing)(jing)粒尺(chi)(chi)寸(cun)變(bian)大(da)(da)、晶(jing)(jing)(jing)界面(mian)(mian)積(ji)減(jian)小,導(dao)致(zhi)(zhi)(zhi)氫(qing)陷(xian)(xian)阱(jing)密度減(jian)小、氫(qing)擴散(san)(san)(san)系(xi)數(shu)變(bian)大(da)(da)。從表6.1也能夠(gou)獲(huo)得隨固溶處(chu)理溫度的(de)(de)(de)(de)(de)增高(gao)(gao),氫(qing)擴散(san)(san)(san)系(xi)數(shu)連續變(bian)大(da)(da),與實驗結(jie)果(guo)(guo)是一致(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)。
綜上所述,2507雙相不(bu)銹鋼氫(qing)擴散系數隨著(zhu)固溶溫度的(de)升高(gao)而變大(da),氫(qing)脆敏感性(xing)提高(gao),耐氫(qing)脆性(xing)能降(jiang)低(di)。