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(bu)銹(xiu)鋼2507雙相不(bu)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。


對于鋼材氫擴散系數的計(ji)算(suan),可以采(cai)用如下計(ji)算(suan)公式:


式 1.jpg


 式(shi)中:D(cm/s)為(wei)氫(qing)在鋼(gang)材(cai)試樣中的(de)擴散系(xi)數(shu);L(mm)為(wei)氫(qing)滲(shen)透(tou)試樣薄(bo)膜的(de)厚(hou)度(du):從標準鋼(gang)材(cai)氫(qing)滲(shen)透(tou)曲(qu)線(xian)圖(tu)(圖(tu)6.2)可知,tb為(wei)第一(yi)(yi)個氫(qing)原(yuan)子開始從氫(qing)滲(shen)透(tou)薄(bo)膜試樣的(de)陰極(ji)(ji)面滲(shen)透(tou)到陽(yang)極(ji)(ji)面的(de)時間,即氫(qing)滲(shen)透(tou)曲(qu)線(xian)上(shang)(shang)陽(yang)極(ji)(ji)電流開始上(shang)(shang)升(sheng)的(de)時間,tlag定義為(wei)氫(qing)滲(shen)透(tou)曲(qu)線(xian)上(shang)(shang)陽(yang)極(ji)(ji)電流密度(du)為(wei)穩(wen)態電流密度(du)(i)0.63時的(de)時間,tlag即陽(yang)極(ji)(ji)電流(ia)=0.63(i)時的(de)時間。因(yin)為(wei)2507 雙相(xiang)不銹鋼(gang)是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)超級雙相(xiang)不銹鋼(gang),對其(qi)(qi)氫(qing)滲(shen)透(tou)行為(wei)的(de)測量在技術上(shang)(shang)比(bi)較困難,尤其(qi)(qi)是(shi)測試周期(qi)較長,通常需要幾(ji)個星期(qi)的(de)時間,進而導致獲得(de)穩(wen)態電流比(bi)較困難,所以本節采用式(shi)(6.1)進行計算2507雙相(xiang)不銹鋼(gang)的(de)氫(qing)擴散系(xi)數(shu)。已有學(xue)者證實(shi)了式(shi)(6.1)及式(shi)(6.2)這兩種(zhong)方法都是(shi)可行的(de),計算所得(de)氫(qing)擴散系(xi)數(shu)(D)結果(guo)相(xiang)當。


2.jpg


2205雙相不銹鋼經不同固溶處理后,雙(shuang)相不銹鋼在0.4M HCl溶液中的氫診透曲線如圖6.3所示。


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 根(gen)據氫滲透曲線,由式(shi)(6.1)計算氫的擴散系數。


 從圖6.3中(zhong)可(ke)以看出,950℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)tb為(wei)65733s,1000℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)tb為(wei)56115s,1050℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)tb為(wei)的(de)(de)(de)205,1100C/30min 固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)tb為(wei)41332s。并且,當擴散(san)時間較長時(大于150000s,此(ci)時,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)內部氫原子基本達到飽和(he)),隨著(zhu)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理(li)溫度(du)的(de)(de)(de)升(sheng)高,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)電流密度(du)呈現上升(sheng)的(de)(de)(de)趨勢。


根據公式D=L2/(15.3t6),可以(yi)得到:不同固(gu)溶(rong)處理后的2205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼在0.4M HCI溶(rong)液中的氫擴散(san)系數(shu)曲線圖(tu)如圖(tu)6.4所示。


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  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(chong)氫(qing)產生的(de)(de)(de)氫(qing)原(yuan)子(zi)一部分會結(jie)合成(cheng)H2而逸出,另一部分會以原(yuan)子(zi)態(tai)吸附(fu)于(yu)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼表面。氫(qing)在(zai)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)的(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)的(de)(de)(de)主要驅動力為濃(nong)度梯度,氫(qing)原(yuan)子(zi)會從H原(yuan)子(zi)高(gao)濃(nong)度區域(yu)向H原(yuan)子(zi)低濃(nong)度區域(yu)擴(kuo)散(san),直至穿透至試樣另一面,而被氧化(hua)成(cheng)H+,成(cheng)為陽極(ji)信號電流(liu),此(ci)時氫(qing)滲透曲線中(zhong)的(de)(de)(de)電流(liu)密度開始逐漸(jian)上升。在(zai)氫(qing)原(yuan)子(zi)穿過雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)過程中(zhong),其阻力主要為雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼組織中(zhong)的(de)(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(如(ru)空位(wei)、晶(jing)界、位(wei)錯(cuo)),以及第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)。這些缺(que)(que)陷(xian)以及第二(er)相(xiang)(xiang)(xiang)顆(ke)粒(li)能夠對H原(yuan)子(zi)產生“釘扎”作用,使得氫(qing)原(yuan)子(zi)難(nan)以繼(ji)續擴(kuo)散(san)而“停留”在(zai)其周圍。氫(qing)在(zai)鋼中(zhong)的(de)(de)(de)分布(bu)不(bu)(bu)是均勻的(de)(de)(de),而且氫(qing)不(bu)(bu)僅存(cun)(cun)在(zai)于(yu)晶(jing)格間隙中(zhong),還(huan)會以原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)形式存(cun)(cun)在(zai)于(yu)組織的(de)(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)處,如(ru)空位(wei)、位(wei)錯(cuo)、晶(jing)界、第二(er)相(xiang)(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)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解量(liang)(liang)對(dui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)向材(cai)料(liao)(liao)內部擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)和(he)滲入以及導致(zhi)材(cai)料(liao)(liao)產生氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆有著(zhu)很(hen)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。2507雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)平衡(heng)固溶(rong)(rong)量(liang)(liang)受其組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang),Tumbul等(deng)人已經建立(li)了(le)一個關于(yu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)織(zhi)中擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個模型,指(zhi)(zhi)出(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)率要低(di)于(yu)在(zai)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)率,但是(shi)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)(rong)解度要高(gao)于(yu)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),約為(wei)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)30倍,當雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)量(liang)(liang)較多(duo)(duo)時(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)能(neng)(neng)夠(gou)溶(rong)(rong)解更多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing),進而使氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)系數減(jian)小;何建宏等(deng)人通過緊(jin)湊(cou)拉(la)伸實驗(yan)研究(jiu)了(le)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆過程,指(zhi)(zhi)出(chu)隨(sui)著(zhu)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao),雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)發生氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致(zhi)開裂應力強(qiang)(qiang)度因(yin)子門檻值升高(gao),奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致(zhi)延遲裂紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)展有一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)阻礙作用,其在(zai)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)斷裂方面能(neng)(neng)夠(gou)發揮“纖維韌化”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用,進而能(neng)(neng)夠(gou)有效提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆性能(neng)(neng),即(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆敏感性隨(sui)著(zhu)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)表(biao)現(xian)為(wei)降低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨勢(shi)。此外,黃(huang)彥良等(deng)人也指(zhi)(zhi)出(chu)材(cai)料(liao)(liao)發生氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆和(he)塑性降低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)象與材(cai)料(liao)(liao)吸附滲透(tou)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)(ti)積分(fen)數存在(zai)較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)聯系,當材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)(rong)解度升高(gao)即(ji)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)升高(gao)時(shi),則其耐(nai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆性能(neng)(neng)會得到(dao)增(zeng)強(qiang)(qiang)。這幾種觀點都(dou)表(biao)明(ming)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)能(neng)(neng)夠(gou)提高(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆能(neng)(neng)力。從表(biao)6.1可(ke)以看(kan)出(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)系數(D)與奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)呈反(fan)比(bi)例的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化趨勢(shi),即(ji)DSS2507中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)越(yue)低(di)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)系數越(yue)大(da)。由第3章對(dui)2507雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)固溶(rong)(rong)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)可(ke)知,奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)隨(sui)固溶(rong)(rong)處理(li)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上升而減(jian)少(shao),所以氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)系數跟(gen)固溶(rong)(rong)溫(wen)度呈正比(bi)例的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化趨勢(shi),即(ji)固溶(rong)(rong)熱處理(li)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)高(gao)使DSS2507雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)平衡(heng)固溶(rong)(rong)量(liang)(liang)降低(di),實際表(biao)現(xian)為(wei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)(kuo)散(san)系數(D)增(zeng)大(da)、耐(nai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆能(neng)(neng)力降低(di)。


  另(ling)外,晶(jing)粒(li)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)(cun)也(ye)能夠(gou)對氫(qing)向材(cai)(cai)(cai)料內(nei)部(bu)滲入和擴(kuo)散產(chan)生作用。當材(cai)(cai)(cai)料的(de)晶(jing)粒(li)呈較(jiao)(jiao)窄的(de)細長條狀時(shi),雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼的(de)擴(kuo)散系數(shu)會較(jiao)(jiao)低。這是(shi)由(you)于(yu)晶(jing)粒(li)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)(cun)較(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao)、晶(jing)界(jie)面積(ji)增大(da)、鋼中的(de)氫(qing)陷(xian)(xian)阱(jing)密度(du)(du)升高,進而(er)導致試樣(yang)陰極(ji)側形成的(de)H擴(kuo)散至材(cai)(cai)(cai)料內(nei)部(bu)后(hou)先被(bei)鋼中的(de)氫(qing)陷(xian)(xian)阱(jing)所捕(bu)獲(huo)進而(er)使H于(yu)陷(xian)(xian)阱(jing)處聚集(ji)。只(zhi)有當氫(qing)陷(xian)(xian)都被(bei)H填滿之(zhi)后(hou),后(hou)來到達到鋼內(nei)部(bu)的(de)H才會在材(cai)(cai)(cai)料的(de)晶(jing)格中擴(kuo)散,這樣(yang)就(jiu)導致原(yuan)子氫(qing)到達試樣(yang)陽(yang)極(ji)面的(de)時(shi)間(16)延長,根(gen)據(ju)式(6.1)可知最終導致鋼的(de)氯擴(kuo)散系數(shu)減(jian)小(xiao)(xiao)。根(gen)據(ju)第3章對DSS2507雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼的(de)組織研究(jiu)結(jie)果(guo)可得(de),DSS2507雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼中的(de)兩相(xiang)(xiang)組織在較(jiao)(jiao)低的(de)固溶(rong)溫度(du)(du)下都呈長條狀、晶(jing)粒(li)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)(cun)較(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao),固溶(rong)熱處理(li)(li)溫度(du)(du)的(de)增高使兩相(xiang)(xiang)的(de)晶(jing)粒(li)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)(cun)都呈緩慢(man)的(de)長大(da)趨(qu)勢,且奧氏體y相(xiang)(xiang)逐漸變短,變成島狀分(fen)散于(yu)鐵素體上。即隨著固溶(rong)溫度(du)(du)的(de)升高,2507雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼晶(jing)粒(li)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)(cun)變大(da)、晶(jing)界(jie)面積(ji)減(jian)小(xiao)(xiao),導致氫(qing)陷(xian)(xian)阱(jing)密度(du)(du)減(jian)小(xiao)(xiao)、氫(qing)擴(kuo)散系數(shu)變大(da)。從表6.1也(ye)能夠(gou)獲(huo)得(de)隨固溶(rong)處理(li)(li)溫度(du)(du)的(de)增高,氫(qing)擴(kuo)散系數(shu)連續變大(da),與實驗結(jie)果(guo)是(shi)一(yi)致的(de)。


表 1.jpg


  綜(zong)上(shang)所述(shu),2507雙相不(bu)銹鋼氫擴(kuo)散系數(shu)隨著固(gu)溶(rong)溫度的升(sheng)高而變大,氫脆(cui)(cui)敏感性提高,耐氫脆(cui)(cui)性能降(jiang)低。