雙(shuang)相不銹鋼(gang)的(de)氫滲透行為除了受組織(zhi)結構(gou)的(de)影響，還會因鋼(gang)所處環境因素(su)的(de)不同而發生(sheng)變化。事實上(shang)環境因素(su)對在線亞洲日產一區二區:雙相不銹鋼氫(qing)(qing)滲透(tou)行(xing)為(wei)的作用(yong)也是通(tong)過改變H滲入材料的難易程度來(lai)影響氫(qing)(qing)滲透(tou)行(xing)為(wei)的。在線亞洲日產一區二區:2507雙相不銹鋼以其優異(yi)的力學(xue)性(xing)能和耐(nai)腐蝕性(xing)能在(zai)石油(you)和天(tian)然氣(qi)井中(zhong)得(de)到(dao)廣泛的應用(yong)(yong)，但(dan)是近年來石油(you)和天(tian)然氣(qi)儲存量(liang)逐(zhu)漸(jian)降低，而(er)需求量(liang)不(bu)斷升高，這就導致人們(men)向(xiang)更深(shen)處(chu)開(kai)發(fa)石油(you)和天(tian)然氣(qi)井。由于石油(you)和天(tian)然氣(qi)井中(zhong)含有大(da)量(liang)的硫，很容易使鋼(gang)結構設備造(zao)成(cheng)嚴(yan)重破壞及發(fa)生斷裂等(deng)現象，因而(er)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的使用(yong)(yong)環境變得(de)更加苛刻，實(shi)際運用(yong)(yong)中(zhong)對(dui)雙(shuang)相(xiang)鋼(gang)的性(xing)能要求也逐(zhu)漸(jian)增高。因此，本(ben)節氫(qing)滲透(tou)實(shi)驗中(zhong)研究了(le)固溶(rong)態為(wei)1050℃的2507雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)在(zai)0.4MHCI溶(rong)液以及含有0.5M硫離(li)子的0.4MHCl溶(rong)液中(zhong)的氫(qing)滲透(tou)行為(wei)，將兩者進行比較，進而(er)分析硫離(li)子對(dui)2507雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)氫(qing)滲透(tou)行為(wei)的影(ying)響。
固溶態為1050℃的2507雙相不銹鋼在0.4MHCI溶液以及含有0.5mol/LS2-的0.4MHCl溶液中的氫滲透曲線如圖6.12所示。從圖6.12能夠獲得2507雙相不銹鋼在這兩種溶液中的陽極電流都隨時間的延長而升高，即表明材料中的氫含量隨著時間的延長而升高，并且硫離子的存在使氫原子從鋼的陰極面進入陽極面變得容易，即硫離子降低了DSS2507的抗氫脆能力。鋼在不同濃度硫離子溶液中的t和D值（根據式（6.1)計算所得）如表6.2所列。從表6.2能夠很清晰地看，到S2-使試樣陰極側產生的氫原子中第一個氫原子開始從氫滲透薄膜試樣的陰極側滲透到陽極側的時間變短，在氫滲透曲線上表現為陽極電流開始上升的時間變短，硫離子濃度為0M時t為29548s、硫離子濃度升高為0.5M時t,減小為15078s,減小了14470s;從氫擴散系數（D)的角度看，其值的大小能夠反映鋼溶解氫含量的大小，即氫平衡固溶量的大小，當氫擴散系數（D)值較小時表明鋼的氫平衡固容量較大能夠溶解更多的氫，DSS2507的耐氫脆性能也更優；而當氫擴散系數（D)值較大時，則表明鋼的氫平衡固容量較小，能夠溶解氫的含量減少，鋼的耐氫脆性能相對減弱。從表6.2能夠獲得硫離子濃度為0.5M時D值是1.08×10-10c㎡/s,明顯大于S2-濃度為0M時的D值5.53×10-11(c㎡/s),且高出一個數量級。這表明硫離子的存在增強了DSS2507的氫脆敏感性。
氫脆(cui)(cui)的(de)發(fa)生主要是因為處(chu)在晶格間(jian)隙(xi)位置(zhi)且(qie)半徑較小的(de)H,在其周邊(bian)應力(li)的(de)影(ying)響(xiang)下(xia)向材(cai)料存在缺陷的(de)區域或者向材(cai)料的(de)裂紋(wen)尖端處(chu)富集、降低(di)了原子(zi)間(jian)的(de)結(jie)合力(li)、促進(jin)了裂紋(wen)尖端的(de)材(cai)料發(fa)生脆(cui)(cui)化(hua)現象。也(ye)可(ke)以說氫脆(cui)(cui)的(de)產生是一(yi)個陰極析氫的(de)過程，如圖6.13所(suo)示。在材(cai)料陰極面形(xing)成的(de)氫原子(zi)或者氫分子(zi)在滲(shen)透吸附或者原子(zi)運(yun)動的(de)影(ying)響(xiang)下(xia)與材(cai)料發(fa)生作用，最(zui)終導致金屬的(de)性(xing)能發(fa)生變化(hua)產生脆(cui)(cui)化(hua)，氫的(de)吸附量越(yue)多(duo)對材(cai)料產生的(de)影(ying)響(xiang)越(yue)高。
其中，在陽極反應中形成的硫化物還會以FeS2、Fe3S4、FeS1-χ等形式出現。反應過程中的硫離子降低了DSS2507雙相不銹鋼原子之間的結合力，促進DSS2507雙相不銹鋼發生陽極溶解，同時陽極溶解過程中產生的電子移動到鋼表面促進了氫的生成。此外，電化學反應中生成的硫化物吸附在鋼表面，導致陰極反應過程中生成的氫原子不容易重新組合成分子氫散出去，導致氫向DSS2507雙相不銹鋼中滲入并在DSS2507雙相不銹鋼的缺陷處以及裂紋尖端處富集，導致鋼材產生脆化現象。意大利學者F.Zucchi通過研究酸性人造海水環境中硫離子對雙相不銹鋼氫脆敏感性的影響，也指出硫離子可以減小原子氫合成氫氣的速度，增加氫在鋼表面的吸附量，并且氫能夠被鋼吸收，其實驗結果表明硫離子的體積分數為1.0×10-6時雙相不銹鋼的氫脆敏感性得到增強。
綜(zong)上所(suo)述，2507雙相不銹(xiu)鋼(gang)在硫離子的作用(yong)下氫(qing)脆(cui)(cui)敏感性升高、耐(nai)氫(qing)脆(cui)(cui)性能降低(di)。
浙江至德鋼業有限公司對微觀(guan)組織、硫離子(zi)以及鉬酸根離子(zi)這三個因素進行單因素實(shi)驗，通過(guo)電化(hua)學氫(qing)滲(shen)透實(shi)驗測試(shi)方(fang)法探究(jiu)和分析了(le)2205和2507雙相不(bu)銹鋼在這三種因素影響(xiang)下(xia)的氫(qing)滲(shen)透行為(wei)，所得(de)主要(yao)結論(lun)如(ru)下(xia)：
1. 雙相不銹鋼氫擴散系(xi)(xi)數隨固(gu)溶處(chu)理溫度的(de)上(shang)升表現(xian)為(wei)逐漸變(bian)(bian)大的(de)趨(qu)勢(shi)，氫脆敏感性提(ti)高(gao)，耐(nai)氫脆性能降(jiang)(jiang)低(di)。主要是由于固(gu)溶熱處(chu)理溫度的(de)增高(gao)導致奧氏體(ti)（γ)相含量降(jiang)(jiang)低(di)，導致氫在DSS2507 中的(de)溶解度降(jiang)(jiang)低(di)、氫擴散系(xi)(xi)數變(bian)(bian)大。
2. 對雙相不銹鋼單一相氫滲透的研究表明，隨著固溶溫度的升高，2205雙相不(bu)銹鋼(gang)的氫擴散系數增加，單一相奧氏體的氫擴散系數減小，奧氏體作為“氫陷阱”阻礙氫擴散。單一相鐵素體的氫擴散系數增加，導致材料氫脆敏感性增加。
3. 硫離(li)子(zi)降低(di)了(le)原子(zi)氫合成(cheng)氫氣的(de)(de)速度、增加了(le)鋼表面氫的(de)(de)吸附量，導致2507雙相不銹鋼在硫離(li)子(zi)的(de)(de)作用下氫脆敏感性升高、耐氫脆性能降低(di)。
4. MoO2-4通過與氫原子的競爭吸附作用，對氫在雙相不銹鋼中的擴散有著一定的抑制作用，進而能夠降低雙相不銹鋼的氫脆敏感性、能夠增強鋼的抗氫脆性能。
