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。


對于鋼材氫(qing)擴散系數(shu)的計(ji)算,可以(yi)采用如下計(ji)算公式:


式 1.jpg


 式中:D(cm/s)為(wei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在鋼(gang)材(cai)試樣中的擴(kuo)散(san)系數;L(mm)為(wei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)透(tou)試樣薄膜(mo)的厚度:從(cong)標(biao)準鋼(gang)材(cai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)透(tou)曲線圖(圖6.2)可(ke)知,tb為(wei)第(di)一(yi)個氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)原(yuan)子開(kai)始(shi)從(cong)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)透(tou)薄膜(mo)試樣的陰極(ji)(ji)(ji)面滲(shen)透(tou)到陽極(ji)(ji)(ji)面的時(shi)(shi)(shi)間(jian),即氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)透(tou)曲線上(shang)(shang)陽極(ji)(ji)(ji)電(dian)流(liu)(liu)(liu)開(kai)始(shi)上(shang)(shang)升的時(shi)(shi)(shi)間(jian),tlag定義(yi)為(wei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)透(tou)曲線上(shang)(shang)陽極(ji)(ji)(ji)電(dian)流(liu)(liu)(liu)密度為(wei)穩態電(dian)流(liu)(liu)(liu)密度(i)0.63時(shi)(shi)(shi)的時(shi)(shi)(shi)間(jian),tlag即陽極(ji)(ji)(ji)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(ia)=0.63(i)時(shi)(shi)(shi)的時(shi)(shi)(shi)間(jian)。因(yin)為(wei)2507 雙相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)是(shi)一(yi)種超級雙相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang),對其(qi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)透(tou)行為(wei)的測量在技術上(shang)(shang)比(bi)較困(kun)(kun)難(nan),尤其(qi)是(shi)測試周期較長(chang),通常需(xu)要幾個星期的時(shi)(shi)(shi)間(jian),進而導(dao)致獲(huo)得(de)穩態電(dian)流(liu)(liu)(liu)比(bi)較困(kun)(kun)難(nan),所(suo)以本節采(cai)用(yong)式(6.1)進行計算2507雙相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)的氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散(san)系數。已(yi)有學(xue)者證實了式(6.1)及式(6.2)這兩(liang)種方法都是(shi)可(ke)行的,計算所(suo)得(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散(san)系數(D)結果相(xiang)(xiang)當。


2.jpg


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


3.jpg


 根據氫滲透曲線,由(you)式(6.1)計算氫的擴(kuo)散系數。


 從圖6.3中(zhong)可以(yi)看出,950℃/30min 固溶處理的(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)0.4M HCI溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)tb為65733s,1000℃/30min 固溶處理的(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)0.4M HCI溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)tb為56115s,1050℃/30min 固溶處理的(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)0.4M HCI溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)tb為的(de)(de)(de)205,1100C/30min 固溶處理的(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)0.4M HCI溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)tb為41332s。并且,當(dang)擴散時間(jian)較(jiao)長時(大(da)于150000s,此時,雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)內部氫原子基本達到飽(bao)和),隨著固溶處理溫度的(de)(de)(de)升高,雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)電流密度呈(cheng)現上升的(de)(de)(de)趨勢。


根(gen)據公式D=L2/(15.3t6),可以得到:不(bu)同(tong)固(gu)溶處理后的(de)(de)2205雙相不(bu)銹鋼在0.4M HCI溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)氫擴散(san)系數曲線圖(tu)如圖(tu)6.4所(suo)示。


4.jpg


  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。


  由陰極充(chong)氫(qing)(qing)(qing)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)原子一(yi)部分(fen)(fen)會結合成(cheng)H2而(er)逸出(chu),另一(yi)部分(fen)(fen)會以原子態吸附(fu)于雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)表面(mian)。氫(qing)(qing)(qing)在雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)擴散的(de)(de)主(zhu)要(yao)驅動力為濃度梯度,氫(qing)(qing)(qing)原子會從H原子高濃度區域向(xiang)H原子低濃度區域擴散,直至穿(chuan)透(tou)至試(shi)樣另一(yi)面(mian),而(er)被氧化成(cheng)H+,成(cheng)為陽極信號電流(liu),此時氫(qing)(qing)(qing)滲透(tou)曲線中(zhong)的(de)(de)電流(liu)密(mi)度開(kai)始逐(zhu)漸(jian)上升。在氫(qing)(qing)(qing)原子穿(chuan)過(guo)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)過(guo)程中(zhong),其阻力主(zhu)要(yao)為雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)組(zu)織中(zhong)的(de)(de)缺陷(xian)(如(ru)空位(wei)(wei)、晶(jing)界、位(wei)(wei)錯),以及第(di)二(er)(er)相(xiang)。這些缺陷(xian)以及第(di)二(er)(er)相(xiang)顆(ke)粒能(neng)夠對H原子產(chan)生(sheng)(sheng)“釘扎”作用,使得氫(qing)(qing)(qing)原子難(nan)以繼續擴散而(er)“停(ting)留”在其周圍。氫(qing)(qing)(qing)在鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)分(fen)(fen)布不(bu)(bu)是(shi)均(jun)勻的(de)(de),而(er)且氫(qing)(qing)(qing)不(bu)(bu)僅(jin)存(cun)在于晶(jing)格間隙中(zhong),還會以原子的(de)(de)形式存(cun)在于組(zu)織的(de)(de)缺陷(xian)處,如(ru)空位(wei)(wei)、位(wei)(wei)錯、晶(jing)界、第(di)二(er)(er)相(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)(de)(de)溶(rong)解(jie)量(liang)對(dui)(dui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)向材(cai)料(liao)(liao)內部擴散(san)和滲(shen)入以及導致材(cai)料(liao)(liao)產生(sheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)有(you)著很大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。2507雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)平(ping)衡固(gu)溶(rong)量(liang)受其(qi)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響,Tumbul等(deng)人(ren)已(yi)經建立了一(yi)個關于氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組織中擴散(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個模型,指(zhi)出氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴散(san)率(lv)要低于在(zai)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴散(san)率(lv),但是奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)解(jie)度(du)(du)(du)要高(gao)(gao)(gao)(gao)于鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),約(yue)為(wei)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)30倍,當(dang)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)中奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)量(liang)較(jiao)(jiao)多(duo)(duo)時(shi)鋼(gang)能(neng)夠(gou)溶(rong)解(jie)更多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing),進而(er)使(shi)(shi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴散(san)系(xi)數(shu)(shu)(shu)減小(xiao);何建宏等(deng)人(ren)通過(guo)緊(jin)湊(cou)拉伸(shen)實驗(yan)研究了雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)過(guo)程,指(zhi)出隨著雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao),雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)發(fa)生(sheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致開裂應力(li)強(qiang)度(du)(du)(du)因子門檻值升(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao),奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)(dui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致延遲(chi)裂紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴展有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)阻礙作(zuo)用(yong),其(qi)在(zai)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)斷裂方面能(neng)夠(gou)發(fa)揮“纖維(wei)韌化”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),進而(er)能(neng)夠(gou)有(you)效提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)性能(neng),即雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)敏感性隨著奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)含(han)(han)(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)表現(xian)為(wei)降(jiang)(jiang)低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨(qu)(qu)(qu)勢(shi)。此(ci)外,黃彥良等(deng)人(ren)也指(zhi)出材(cai)料(liao)(liao)發(fa)生(sheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)和塑性降(jiang)(jiang)低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)象與材(cai)料(liao)(liao)吸附(fu)滲(shen)透氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)(ti)積分(fen)數(shu)(shu)(shu)存在(zai)較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)聯系(xi),當(dang)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)解(jie)度(du)(du)(du)升(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)即鋼(gang)中奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)(han)(han)量(liang)升(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)時(shi),則其(qi)耐氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)性能(neng)會得到增強(qiang)。這幾種觀點都表明雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)能(neng)夠(gou)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)能(neng)力(li)。從表6.1可以看出氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴散(san)系(xi)數(shu)(shu)(shu)(D)與奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)(han)(han)量(liang)呈(cheng)反(fan)比(bi)例的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化趨(qu)(qu)(qu)勢(shi),即DSS2507中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)(han)(han)量(liang)越(yue)低氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴散(san)系(xi)數(shu)(shu)(shu)越(yue)大。由第3章對(dui)(dui)2507雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)固(gu)溶(rong)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究可知,奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)(han)(han)量(liang)隨固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)溫度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)升(sheng)而(er)減少,所以氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴散(san)系(xi)數(shu)(shu)(shu)跟固(gu)溶(rong)溫度(du)(du)(du)呈(cheng)正比(bi)例的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化趨(qu)(qu)(qu)勢(shi),即固(gu)溶(rong)熱(re)處(chu)理(li)溫度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增高(gao)(gao)(gao)(gao)使(shi)(shi)DSS2507雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)平(ping)衡固(gu)溶(rong)量(liang)降(jiang)(jiang)低,實際(ji)表現(xian)為(wei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴散(san)系(xi)數(shu)(shu)(shu)(D)增大、耐氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)能(neng)力(li)降(jiang)(jiang)低。


  另外,晶(jing)(jing)粒(li)(li)(li)(li)尺寸(cun)(cun)也能(neng)(neng)夠對氫(qing)向(xiang)材(cai)料內部滲入(ru)和擴(kuo)散(san)(san)產生作用。當(dang)材(cai)料的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)(li)(li)呈(cheng)較窄(zhai)的(de)(de)(de)細長條狀時,雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)系數(shu)會較低。這是(shi)由于(yu)(yu)晶(jing)(jing)粒(li)(li)(li)(li)尺寸(cun)(cun)較小(xiao)、晶(jing)(jing)界面(mian)積增大(da)、鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)氫(qing)陷(xian)(xian)阱(jing)密(mi)度(du)升(sheng)(sheng)高,進(jin)而導(dao)致試(shi)樣(yang)(yang)陰極側形成的(de)(de)(de)H擴(kuo)散(san)(san)至材(cai)料內部后先被鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)氫(qing)陷(xian)(xian)阱(jing)所捕獲進(jin)而使H于(yu)(yu)陷(xian)(xian)阱(jing)處(chu)聚集(ji)。只有當(dang)氫(qing)陷(xian)(xian)都被H填滿之后,后來到達到鋼(gang)(gang)內部的(de)(de)(de)H才(cai)會在材(cai)料的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)格中(zhong)擴(kuo)散(san)(san),這樣(yang)(yang)就導(dao)致原子氫(qing)到達試(shi)樣(yang)(yang)陽(yang)極面(mian)的(de)(de)(de)時間(16)延長,根據式(6.1)可知最終導(dao)致鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)氯(lv)擴(kuo)散(san)(san)系數(shu)減(jian)(jian)小(xiao)。根據第3章(zhang)對DSS2507雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)組(zu)(zu)織研究結果(guo)可得,DSS2507雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)兩相(xiang)組(zu)(zu)織在較低的(de)(de)(de)固溶(rong)溫度(du)下都呈(cheng)長條狀、晶(jing)(jing)粒(li)(li)(li)(li)尺寸(cun)(cun)較小(xiao),固溶(rong)熱(re)處(chu)理(li)溫度(du)的(de)(de)(de)增高使兩相(xiang)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)(li)(li)尺寸(cun)(cun)都呈(cheng)緩(huan)慢的(de)(de)(de)長大(da)趨勢,且奧氏(shi)體y相(xiang)逐漸變(bian)(bian)短,變(bian)(bian)成島(dao)狀分散(san)(san)于(yu)(yu)鐵素(su)體上(shang)。即隨(sui)(sui)著固溶(rong)溫度(du)的(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)高,2507雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)晶(jing)(jing)粒(li)(li)(li)(li)尺寸(cun)(cun)變(bian)(bian)大(da)、晶(jing)(jing)界面(mian)積減(jian)(jian)小(xiao),導(dao)致氫(qing)陷(xian)(xian)阱(jing)密(mi)度(du)減(jian)(jian)小(xiao)、氫(qing)擴(kuo)散(san)(san)系數(shu)變(bian)(bian)大(da)。從表6.1也能(neng)(neng)夠獲得隨(sui)(sui)固溶(rong)處(chu)理(li)溫度(du)的(de)(de)(de)增高,氫(qing)擴(kuo)散(san)(san)系數(shu)連續變(bian)(bian)大(da),與實驗結果(guo)是(shi)一致的(de)(de)(de)。


表 1.jpg


  綜上所述(shu),2507雙相不(bu)銹鋼(gang)氫擴散系數隨著(zhu)固溶溫(wen)度(du)的升高(gao)而變(bian)大,氫脆敏感性提(ti)高(gao),耐(nai)氫脆性能降(jiang)低(di)。