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)銹鋼2507雙(shuang)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(dui)于鋼材氫擴散系(xi)數的計算,可以采用(yong)如下計算公式:


式 1.jpg


 式中:D(cm/s)為(wei)氫(qing)(qing)在(zai)鋼(gang)材試(shi)樣中的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)系(xi)數;L(mm)為(wei)氫(qing)(qing)滲(shen)透(tou)(tou)試(shi)樣薄(bo)膜的(de)(de)(de)厚度:從標準鋼(gang)材氫(qing)(qing)滲(shen)透(tou)(tou)曲線圖(tu)(圖(tu)6.2)可(ke)知(zhi),tb為(wei)第一個(ge)氫(qing)(qing)原子開始從氫(qing)(qing)滲(shen)透(tou)(tou)薄(bo)膜試(shi)樣的(de)(de)(de)陰極面滲(shen)透(tou)(tou)到(dao)陽(yang)極面的(de)(de)(de)時(shi)間(jian),即(ji)氫(qing)(qing)滲(shen)透(tou)(tou)曲線上陽(yang)極電(dian)(dian)流(liu)開始上升(sheng)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian),tlag定義為(wei)氫(qing)(qing)滲(shen)透(tou)(tou)曲線上陽(yang)極電(dian)(dian)流(liu)密度為(wei)穩(wen)態電(dian)(dian)流(liu)密度(i)0.63時(shi)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian),tlag即(ji)陽(yang)極電(dian)(dian)流(liu)(ia)=0.63(i)時(shi)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)。因為(wei)2507 雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是一種超(chao)級(ji)雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang),對其氫(qing)(qing)滲(shen)透(tou)(tou)行為(wei)的(de)(de)(de)測量在(zai)技術上比較困(kun)難(nan),尤其是測試(shi)周期較長,通常(chang)需要幾個(ge)星期的(de)(de)(de)時(shi)間(jian),進而導致獲得穩(wen)態電(dian)(dian)流(liu)比較困(kun)難(nan),所以本節采用式(6.1)進行計(ji)算(suan)2507雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)氫(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散(san)系(xi)數。已有學者(zhe)證(zheng)實了式(6.1)及式(6.2)這兩種方法都是可(ke)行的(de)(de)(de),計(ji)算(suan)所得氫(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散(san)系(xi)數(D)結果(guo)相當。


2.jpg


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


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 根據(ju)氫滲透曲(qu)線(xian),由式(shi)(6.1)計(ji)算氫的(de)擴散(san)系(xi)數。


 從圖(tu)6.3中(zhong)可(ke)以看出,950℃/30min 固溶(rong)處理的(de)(de)(de)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)tb為(wei)(wei)65733s,1000℃/30min 固溶(rong)處理的(de)(de)(de)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)tb為(wei)(wei)56115s,1050℃/30min 固溶(rong)處理的(de)(de)(de)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)tb為(wei)(wei)的(de)(de)(de)205,1100C/30min 固溶(rong)處理的(de)(de)(de)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)tb為(wei)(wei)41332s。并且(qie),當擴(kuo)散時間較長時(大(da)于150000s,此(ci)時,雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)內部(bu)氫原子基(ji)本達到飽和(he)),隨(sui)著(zhu)固溶(rong)處理溫度的(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)高(gao),雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)電流密度呈現上升(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)趨勢(shi)。


根(gen)據公式(shi)D=L2/(15.3t6),可(ke)以得到:不同(tong)固溶(rong)處理后的(de)2205雙相不銹(xiu)鋼在(zai)0.4M HCI溶(rong)液中(zhong)的(de)氫擴散系數曲線圖(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(chan)生的(de)(de)氫(qing)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)一部分(fen)會(hui)結(jie)合成(cheng)(cheng)H2而逸出,另(ling)一部分(fen)會(hui)以(yi)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)態吸附于雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表面。氫(qing)在雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)擴散的(de)(de)主(zhu)要驅動(dong)力為(wei)(wei)濃度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du),氫(qing)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)會(hui)從H原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)高(gao)濃度(du)(du)(du)區(qu)域向(xiang)H原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)低濃度(du)(du)(du)區(qu)域擴散,直至穿透(tou)至試樣另(ling)一面,而被氧化成(cheng)(cheng)H+,成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)陽極(ji)信號電流,此時氫(qing)滲透(tou)曲線中(zhong)(zhong)的(de)(de)電流密度(du)(du)(du)開始逐(zhu)漸上升。在氫(qing)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)穿過雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)過程中(zhong)(zhong),其阻力主(zhu)要為(wei)(wei)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼組織中(zhong)(zhong)的(de)(de)缺陷(xian)(如空(kong)(kong)位(wei)、晶(jing)界、位(wei)錯(cuo)),以(yi)及第二相。這些(xie)缺陷(xian)以(yi)及第二相顆粒能(neng)夠對H原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)產(chan)生“釘扎”作用,使得氫(qing)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)難以(yi)繼續擴散而“停(ting)留(liu)”在其周圍(wei)。氫(qing)在鋼中(zhong)(zhong)的(de)(de)分(fen)布不(bu)是均勻的(de)(de),而且氫(qing)不(bu)僅存在于晶(jing)格間隙中(zhong)(zhong),還會(hui)以(yi)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)的(de)(de)形式(shi)存在于組織的(de)(de)缺陷(xian)處,如空(kong)(kong)位(wei)、位(wei)錯(cuo)、晶(jing)界、第二相等。


  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)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)量(liang)(liang)對氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)向材(cai)料內(nei)部(bu)擴(kuo)(kuo)散和(he)滲(shen)入以及導致(zhi)材(cai)料產(chan)生(sheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)有(you)著很大的(de)(de)(de)(de)影(ying)響。2507雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)平衡(heng)固溶(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)受其組織的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,Tumbul等人(ren)(ren)已經建立了(le)一(yi)個(ge)關于氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組織中(zhong)擴(kuo)(kuo)散的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)模型,指出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散率要低(di)于在鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散率,但是奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)度(du)(du)要高于鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),約為鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)30倍,當(dang)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼中(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)量(liang)(liang)較多時鋼能夠溶(rong)(rong)(rong)解(jie)更多的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing),進而使氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)減小;何建宏等人(ren)(ren)通過緊(jin)湊拉伸實驗研(yan)究了(le)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)過程,指出(chu)(chu)隨著雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)高,雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼發(fa)(fa)生(sheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致(zhi)開裂應(ying)力強度(du)(du)因(yin)子門檻值升(sheng)(sheng)高,奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致(zhi)延遲裂紋(wen)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)展(zhan)有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)阻(zu)礙作用,其在雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼斷裂方面能夠發(fa)(fa)揮(hui)“纖(xian)維(wei)韌化(hua)”的(de)(de)(de)(de)作用,進而能夠有(you)效提高鋼的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)性(xing)能,即(ji)(ji)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)敏感(gan)性(xing)隨著奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(γ)含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)高表(biao)(biao)現(xian)為降(jiang)低(di)的(de)(de)(de)(de)趨勢(shi)。此外,黃彥良(liang)等人(ren)(ren)也指出(chu)(chu)材(cai)料發(fa)(fa)生(sheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)和(he)塑性(xing)降(jiang)低(di)的(de)(de)(de)(de)現(xian)象與(yu)材(cai)料吸附滲(shen)透氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)積分數(shu)(shu)存在較大的(de)(de)(de)(de)聯系(xi)(xi)(xi),當(dang)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)度(du)(du)升(sheng)(sheng)高即(ji)(ji)鋼中(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)升(sheng)(sheng)高時,則其耐(nai)(nai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)性(xing)能會得到增強。這幾種觀點(dian)都表(biao)(biao)明雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)能夠提高鋼的(de)(de)(de)(de)抗氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)能力。從(cong)表(biao)(biao)6.1可(ke)以看出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(D)與(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)呈(cheng)反比例(li)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)趨勢(shi),即(ji)(ji)DSS2507中(zhong)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(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)(qing)擴(kuo)(kuo)散系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)越(yue)大。由第3章對2507雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼固溶(rong)(rong)(rong)組織的(de)(de)(de)(de)研(yan)究可(ke)知(zhi),奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)隨固溶(rong)(rong)(rong)處理溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)上升(sheng)(sheng)而減少,所以氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)跟(gen)固溶(rong)(rong)(rong)溫度(du)(du)呈(cheng)正比例(li)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)趨勢(shi),即(ji)(ji)固溶(rong)(rong)(rong)熱處理溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)增高使DSS2507雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)平衡(heng)固溶(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)降(jiang)低(di),實際表(biao)(biao)現(xian)為氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散系(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(D)增大、耐(nai)(nai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)能力降(jiang)低(di)。


  另外,晶(jing)(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)也能(neng)夠(gou)對氫(qing)向材(cai)料(liao)(liao)(liao)內(nei)部(bu)(bu)滲(shen)入和擴(kuo)散產生作用。當(dang)(dang)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)呈較窄的(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)長(chang)條狀(zhuang)時,雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散系數會(hui)(hui)較低(di)。這是(shi)由于晶(jing)(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)較小、晶(jing)(jing)界面積增大(da)(da)、鋼中的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)陷(xian)阱(jing)密度(du)(du)升高,進(jin)而導(dao)致(zhi)試樣(yang)陰極側形成的(de)(de)(de)(de)(de)H擴(kuo)散至(zhi)材(cai)料(liao)(liao)(liao)內(nei)部(bu)(bu)后先被鋼中的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)陷(xian)阱(jing)所捕獲(huo)進(jin)而使H于陷(xian)阱(jing)處聚集。只有當(dang)(dang)氫(qing)陷(xian)都被H填滿之(zhi)后,后來(lai)到達(da)到鋼內(nei)部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)H才會(hui)(hui)在(zai)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)格中擴(kuo)散,這樣(yang)就導(dao)致(zhi)原子氫(qing)到達(da)試樣(yang)陽極面的(de)(de)(de)(de)(de)時間(16)延(yan)長(chang),根(gen)(gen)據式(shi)(6.1)可知最終導(dao)致(zhi)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)氯擴(kuo)散系數減小。根(gen)(gen)據第3章對DSS2507雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)組織研究結果可得,DSS2507雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼中的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)相(xiang)組織在(zai)較低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)度(du)(du)下都呈長(chang)條狀(zhuang)、晶(jing)(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)較小,固(gu)(gu)溶(rong)(rong)熱處理(li)溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增高使兩(liang)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)都呈緩慢的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)大(da)(da)趨勢,且(qie)奧(ao)氏體y相(xiang)逐漸變短,變成島狀(zhuang)分散于鐵素體上。即(ji)隨著固(gu)(gu)溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)升高,2507雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼晶(jing)(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)變大(da)(da)、晶(jing)(jing)界面積減小,導(dao)致(zhi)氫(qing)陷(xian)阱(jing)密度(du)(du)減小、氫(qing)擴(kuo)散系數變大(da)(da)。從表6.1也能(neng)夠(gou)獲(huo)得隨固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處理(li)溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增高,氫(qing)擴(kuo)散系數連續變大(da)(da),與實驗結果是(shi)一致(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)。


表 1.jpg


  綜上(shang)所(suo)述,2507雙相不銹鋼氫(qing)擴散系數隨著固(gu)溶(rong)溫度的升高而變(bian)大,氫(qing)脆(cui)敏感性提(ti)高,耐氫(qing)脆(cui)性能(neng)降低。