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(gang)材(cai)氫(qing)擴散系數的計算,可以采用如下計算公式:

式(shi)(shi)中:D(cm/s)為(wei)(wei)氫(qing)(qing)在鋼(gang)(gang)(gang)材試(shi)樣(yang)中的(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)系數;L(mm)為(wei)(wei)氫(qing)(qing)滲(shen)透(tou)試(shi)樣(yang)薄膜(mo)的(de)(de)厚(hou)度:從(cong)(cong)標準鋼(gang)(gang)(gang)材氫(qing)(qing)滲(shen)透(tou)曲線(xian)圖(tu)(圖(tu)6.2)可知,tb為(wei)(wei)第一個氫(qing)(qing)原(yuan)子開始從(cong)(cong)氫(qing)(qing)滲(shen)透(tou)薄膜(mo)試(shi)樣(yang)的(de)(de)陰極面(mian)(mian)滲(shen)透(tou)到陽極面(mian)(mian)的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian),即氫(qing)(qing)滲(shen)透(tou)曲線(xian)上(shang)(shang)陽極電(dian)流(liu)開始上(shang)(shang)升的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian),tlag定義為(wei)(wei)氫(qing)(qing)滲(shen)透(tou)曲線(xian)上(shang)(shang)陽極電(dian)流(liu)密度為(wei)(wei)穩態電(dian)流(liu)密度(i)0.63時(shi)(shi)的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian),tlag即陽極電(dian)流(liu)(ia)=0.63(i)時(shi)(shi)的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)。因(yin)為(wei)(wei)2507 雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)(gang)是一種超級雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)(gang),對其(qi)氫(qing)(qing)滲(shen)透(tou)行(xing)為(wei)(wei)的(de)(de)測量在技術(shu)上(shang)(shang)比(bi)(bi)較困難,尤其(qi)是測試(shi)周期較長(chang),通常需(xu)要(yao)幾(ji)個星期的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian),進(jin)(jin)而(er)導致(zhi)獲得穩態電(dian)流(liu)比(bi)(bi)較困難,所(suo)以本節采用式(shi)(shi)(6.1)進(jin)(jin)行(xing)計(ji)算2507雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)氫(qing)(qing)擴(kuo)散(san)(san)系數。已有(you)學者證實(shi)了式(shi)(shi)(6.1)及式(shi)(shi)(6.2)這(zhe)兩(liang)種方法都是可行(xing)的(de)(de),計(ji)算所(suo)得氫(qing)(qing)擴(kuo)散(san)(san)系數(D)結(jie)果相當。

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

根據(ju)氫滲透曲線(xian),由式(shi)(6.1)計算(suan)氫的擴(kuo)散系數。
從(cong)圖6.3中(zhong)(zhong)可以(yi)看出,950℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理的雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的tb為65733s,1000℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理的雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的tb為56115s,1050℃/30min 固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理的雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的tb為的205,1100C/30min 固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理的雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的tb為41332s。并且,當(dang)擴散時間較(jiao)長時(大于150000s,此時,雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)內部氫原子基(ji)本達到飽和(he)),隨著固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理溫度的升高(gao),雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)(zhong)的電流(liu)密(mi)度呈現(xian)上升的趨(qu)勢(shi)。
根據公式D=L2/(15.3t6),可以得到(dao):不同固溶處理后的2205雙相不銹鋼在0.4M HCI溶液中的氫(qing)擴(kuo)散系(xi)數曲線圖(tu)如圖(tu)6.4所示。

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。
由陰極充氫(qing)(qing)產(chan)生的氫(qing)(qing)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)一(yi)部分會(hui)(hui)結合成(cheng)H2而(er)逸出,另(ling)(ling)一(yi)部分會(hui)(hui)以原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)態吸附于雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)表面。氫(qing)(qing)在(zai)(zai)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的擴(kuo)散的主(zhu)要(yao)驅動力為濃度梯度,氫(qing)(qing)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)會(hui)(hui)從H原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)高濃度區域向H原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)低濃度區域擴(kuo)散,直至(zhi)穿透(tou)至(zhi)試樣另(ling)(ling)一(yi)面,而(er)被氧化成(cheng)H+,成(cheng)為陽極信號(hao)電(dian)流,此(ci)時(shi)氫(qing)(qing)滲(shen)透(tou)曲(qu)線中(zhong)(zhong)的電(dian)流密(mi)度開始逐漸上升。在(zai)(zai)氫(qing)(qing)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)穿過雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的過程中(zhong)(zhong),其阻力主(zhu)要(yao)為雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)組織中(zhong)(zhong)的缺(que)(que)陷(xian)(如(ru)空位(wei)(wei)、晶(jing)界、位(wei)(wei)錯(cuo)),以及(ji)第(di)二相(xiang)(xiang)。這些缺(que)(que)陷(xian)以及(ji)第(di)二相(xiang)(xiang)顆粒能夠對H原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)產(chan)生“釘扎”作(zuo)用,使得氫(qing)(qing)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)難以繼(ji)續擴(kuo)散而(er)“停留”在(zai)(zai)其周(zhou)圍。氫(qing)(qing)在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的分布(bu)不(bu)(bu)是均勻(yun)的,而(er)且氫(qing)(qing)不(bu)(bu)僅存在(zai)(zai)于晶(jing)格間(jian)隙中(zhong)(zhong),還會(hui)(hui)以原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)的形式存在(zai)(zai)于組織的缺(que)(que)陷(xian)處,如(ru)空位(wei)(wei)、位(wei)(wei)錯(cuo)、晶(jing)界、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)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)解量對氫(qing)(qing)(qing)(qing)向材(cai)料內(nei)部擴(kuo)散(san)(san)(san)和滲(shen)入以(yi)(yi)及導(dao)致(zhi)材(cai)料產生氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)有(you)著(zhu)很大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)平衡固(gu)溶(rong)量受其(qi)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響,Tumbul等人已經建(jian)立(li)了(le)一(yi)個(ge)(ge)關于(yu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)在雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組織(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)擴(kuo)散(san)(san)(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)模型,指(zhi)出氫(qing)(qing)(qing)(qing)在奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)(san)率(lv)要低(di)(di)于(yu)在鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)(san)率(lv),但是奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)解度要高(gao)(gao)于(yu)鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),約為(wei)鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)30倍,當雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)量較多時鋼(gang)(gang)能(neng)(neng)夠(gou)溶(rong)解更多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing),進(jin)而使氫(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散(san)(san)(san)系(xi)(xi)(xi)數減(jian)小;何建(jian)宏等人通過緊湊拉伸(shen)實(shi)(shi)驗(yan)研究了(le)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)過程(cheng),指(zhi)出隨(sui)(sui)著(zhu)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)(gao),雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)發生氫(qing)(qing)(qing)(qing)致(zhi)開裂(lie)應力強(qiang)度因子(zi)門(men)檻值(zhi)升高(gao)(gao),奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對氫(qing)(qing)(qing)(qing)致(zhi)延遲裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)展有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)阻礙(ai)作(zuo)用,其(qi)在雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)斷裂(lie)方(fang)面能(neng)(neng)夠(gou)發揮“纖維韌化(hua)(hua)”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,進(jin)而能(neng)(neng)夠(gou)有(you)效提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)性(xing)(xing)能(neng)(neng),即雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)敏(min)感性(xing)(xing)隨(sui)(sui)著(zhu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)含(han)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)(gao)表(biao)(biao)現(xian)(xian)為(wei)降(jiang)低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢(shi)。此(ci)外,黃彥(yan)良等人也指(zhi)出材(cai)料發生氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)和塑性(xing)(xing)降(jiang)低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)(xian)象與材(cai)料吸附滲(shen)透氫(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)(ti)積(ji)分數存在較大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)聯系(xi)(xi)(xi),當材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)解度升高(gao)(gao)即鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量升高(gao)(gao)時,則其(qi)耐氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)性(xing)(xing)能(neng)(neng)會得到增(zeng)強(qiang)。這幾種觀點都表(biao)(biao)明雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)能(neng)(neng)夠(gou)提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)能(neng)(neng)力。從表(biao)(biao)6.1可以(yi)(yi)看出氫(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散(san)(san)(san)系(xi)(xi)(xi)數(D)與奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量呈(cheng)(cheng)反比(bi)例(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)趨(qu)勢(shi),即DSS2507中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量越(yue)低(di)(di)氫(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散(san)(san)(san)系(xi)(xi)(xi)數越(yue)大。由第3章對2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)固(gu)溶(rong)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究可知(zhi),奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量隨(sui)(sui)固(gu)溶(rong)處理溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上升而減(jian)少,所以(yi)(yi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散(san)(san)(san)系(xi)(xi)(xi)數跟固(gu)溶(rong)溫(wen)(wen)度呈(cheng)(cheng)正比(bi)例(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)趨(qu)勢(shi),即固(gu)溶(rong)熱處理溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)高(gao)(gao)使DSS2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)平衡固(gu)溶(rong)量降(jiang)低(di)(di),實(shi)(shi)際表(biao)(biao)現(xian)(xian)為(wei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散(san)(san)(san)系(xi)(xi)(xi)數(D)增(zeng)大、耐氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)能(neng)(neng)力降(jiang)低(di)(di)。
另(ling)外,晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)(chi)寸(cun)也能夠對氫(qing)(qing)向材(cai)料(liao)內部滲入和擴(kuo)(kuo)散(san)(san)產(chan)生作(zuo)用。當材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)呈較(jiao)窄的(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)長(chang)條狀時(shi),雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)系(xi)數會較(jiao)低。這(zhe)是由(you)于晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)(chi)寸(cun)較(jiao)小(xiao)、晶(jing)(jing)界面(mian)積增(zeng)大(da)(da)、鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)陷阱(jing)密度(du)(du)升高,進而(er)導(dao)(dao)致(zhi)試樣陰極(ji)側形成的(de)(de)(de)(de)(de)H擴(kuo)(kuo)散(san)(san)至材(cai)料(liao)內部后先被(bei)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)陷阱(jing)所捕獲進而(er)使(shi)(shi)H于陷阱(jing)處聚集。只有當氫(qing)(qing)陷都(dou)被(bei)H填滿之后,后來到達到鋼(gang)(gang)內部的(de)(de)(de)(de)(de)H才會在材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)格中(zhong)(zhong)擴(kuo)(kuo)散(san)(san),這(zhe)樣就導(dao)(dao)致(zhi)原子(zi)氫(qing)(qing)到達試樣陽極(ji)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間(16)延長(chang),根據(ju)式(shi)(6.1)可知最終導(dao)(dao)致(zhi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)氯擴(kuo)(kuo)散(san)(san)系(xi)數減(jian)小(xiao)。根據(ju)第3章對DSS2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)組織研究結果(guo)可得,DSS2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)(xiang)組織在較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)溫(wen)(wen)度(du)(du)下都(dou)呈長(chang)條狀、晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)(chi)寸(cun)較(jiao)小(xiao),固(gu)(gu)溶(rong)熱處理溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)高使(shi)(shi)兩相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)(chi)寸(cun)都(dou)呈緩慢的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)大(da)(da)趨勢(shi),且奧氏體y相(xiang)(xiang)逐漸變(bian)短,變(bian)成島狀分散(san)(san)于鐵素體上。即隨著固(gu)(gu)溶(rong)溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)升高,2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)(chi)寸(cun)變(bian)大(da)(da)、晶(jing)(jing)界面(mian)積減(jian)小(xiao),導(dao)(dao)致(zhi)氫(qing)(qing)陷阱(jing)密度(du)(du)減(jian)小(xiao)、氫(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)系(xi)數變(bian)大(da)(da)。從表6.1也能夠獲得隨固(gu)(gu)溶(rong)處理溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)高,氫(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)系(xi)數連(lian)續變(bian)大(da)(da),與實驗結果(guo)是一致(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)。

綜上所述,2507雙相不銹鋼氫擴散系數隨著固溶(rong)溫度的升高(gao)而(er)變(bian)大,氫脆敏感性提(ti)高(gao),耐氫脆性能降低。

