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(xiang)不(bu)銹鋼2507雙相(xiang)不銹鋼(gang)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(yu)鋼材(cai)氫擴散(san)系數(shu)的計(ji)算,可以采用(yong)如(ru)下(xia)計(ji)算公式:


式 1.jpg


 式中:D(cm/s)為(wei)氫(qing)在鋼材試(shi)樣(yang)(yang)中的(de)(de)(de)(de)擴散系(xi)數(shu);L(mm)為(wei)氫(qing)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)試(shi)樣(yang)(yang)薄膜的(de)(de)(de)(de)厚度:從標準鋼材氫(qing)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)曲(qu)線(xian)圖(圖6.2)可(ke)知,tb為(wei)第(di)一(yi)(yi)個(ge)(ge)氫(qing)原子(zi)開始從氫(qing)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)薄膜試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)陰(yin)極面滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)到陽極面的(de)(de)(de)(de)時間(jian)(jian),即氫(qing)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)曲(qu)線(xian)上陽極電(dian)(dian)流(liu)(liu)開始上升的(de)(de)(de)(de)時間(jian)(jian),tlag定義為(wei)氫(qing)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)曲(qu)線(xian)上陽極電(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)度為(wei)穩態(tai)電(dian)(dian)流(liu)(liu)密(mi)度(i)0.63時的(de)(de)(de)(de)時間(jian)(jian),tlag即陽極電(dian)(dian)流(liu)(liu)(ia)=0.63(i)時的(de)(de)(de)(de)時間(jian)(jian)。因為(wei)2507 雙相(xiang)不(bu)銹鋼是一(yi)(yi)種超級雙相(xiang)不(bu)銹鋼,對其(qi)氫(qing)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)行(xing)為(wei)的(de)(de)(de)(de)測量在技術上比較(jiao)困難,尤其(qi)是測試(shi)周期(qi)較(jiao)長,通(tong)常需(xu)要(yao)幾個(ge)(ge)星期(qi)的(de)(de)(de)(de)時間(jian)(jian),進而導致獲(huo)得穩態(tai)電(dian)(dian)流(liu)(liu)比較(jiao)困難,所以本節采用式(6.1)進行(xing)計算2507雙相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)氫(qing)擴散系(xi)數(shu)。已有學者(zhe)證實了式(6.1)及式(6.2)這(zhe)兩(liang)種方法都是可(ke)行(xing)的(de)(de)(de)(de),計算所得氫(qing)擴散系(xi)數(shu)(D)結果相(xiang)當(dang)。


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


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 根據氫滲透曲線,由式(6.1)計算氫的擴散系數。


 從(cong)圖6.3中(zhong)可(ke)以(yi)看(kan)出,950℃/30min 固(gu)溶處理的(de)(de)(de)(de)雙相不銹鋼(gang)(gang)在0.4M HCI溶液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)tb為(wei)65733s,1000℃/30min 固(gu)溶處理的(de)(de)(de)(de)雙相不銹鋼(gang)(gang)在0.4M HCI溶液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)tb為(wei)56115s,1050℃/30min 固(gu)溶處理的(de)(de)(de)(de)雙相不銹鋼(gang)(gang)在0.4M HCI溶液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)tb為(wei)的(de)(de)(de)(de)205,1100C/30min 固(gu)溶處理的(de)(de)(de)(de)雙相不銹鋼(gang)(gang)在0.4M HCI溶液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)tb為(wei)41332s。并(bing)且,當擴散(san)時間較長(chang)時(大(da)于(yu)150000s,此時,雙相不銹鋼(gang)(gang)內(nei)部氫(qing)原(yuan)子基(ji)本達到飽和),隨著固(gu)溶處理溫度的(de)(de)(de)(de)升(sheng)高,雙相不銹鋼(gang)(gang)在溶液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)電流密(mi)度呈現(xian)上升(sheng)的(de)(de)(de)(de)趨勢。


根(gen)據公(gong)式D=L2/(15.3t6),可以得(de)到:不(bu)同(tong)固溶處理(li)后的(de)2205雙相不(bu)銹鋼在(zai)0.4M HCI溶液中的(de)氫擴散(san)系(xi)數曲線圖如圖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。


  由陰極(ji)充氫(qing)產生的(de)(de)氫(qing)原(yuan)子(zi)一(yi)部(bu)分會結合(he)成(cheng)H2而逸(yi)出,另一(yi)部(bu)分會以(yi)(yi)原(yuan)子(zi)態吸附(fu)于(yu)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)表面。氫(qing)在雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)擴(kuo)散的(de)(de)主要驅(qu)動力為(wei)(wei)濃度梯(ti)度,氫(qing)原(yuan)子(zi)會從H原(yuan)子(zi)高濃度區(qu)域向H原(yuan)子(zi)低濃度區(qu)域擴(kuo)散,直至(zhi)穿透至(zhi)試樣另一(yi)面,而被氧(yang)化成(cheng)H+,成(cheng)為(wei)(wei)陽(yang)極(ji)信號(hao)電流,此時(shi)氫(qing)滲透曲線中的(de)(de)電流密(mi)度開始逐漸上升。在氫(qing)原(yuan)子(zi)穿過雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)過程(cheng)中,其阻力主要為(wei)(wei)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)組織中的(de)(de)缺陷(xian)(如空位、晶(jing)界、位錯(cuo)),以(yi)(yi)及第二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。這些缺陷(xian)以(yi)(yi)及第二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)顆粒(li)能夠對H原(yuan)子(zi)產生“釘扎”作用,使得氫(qing)原(yuan)子(zi)難以(yi)(yi)繼(ji)續擴(kuo)散而“停(ting)留”在其周圍。氫(qing)在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)分布不(bu)是均勻的(de)(de),而且(qie)氫(qing)不(bu)僅存(cun)在于(yu)晶(jing)格間(jian)隙中,還會以(yi)(yi)原(yuan)子(zi)的(de)(de)形式(shi)存(cun)在于(yu)組織的(de)(de)缺陷(xian)處,如空位、位錯(cuo)、晶(jing)界、第二相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等(deng)。


  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)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解量(liang)對(dui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)向(xiang)材料內部(bu)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)和滲入以(yi)及導致材料產生氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)(cui)有著(zhu)(zhu)很大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。2507雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)平(ping)衡固溶(rong)(rong)量(liang)受(shou)其(qi)(qi)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響,Tumbul等人(ren)已經(jing)建立(li)了(le)一(yi)個關(guan)于(yu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)織中擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個模(mo)型,指出(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)率(lv)要低(di)(di)(di)于(yu)在(zai)鐵素(su)體(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)率(lv),但是(shi)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)(rong)解度(du)要高于(yu)鐵素(su)體(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),約(yue)為(wei)鐵素(su)體(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)30倍,當雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)量(liang)較(jiao)多(duo)時鋼(gang)(gang)(gang)(gang)能(neng)夠溶(rong)(rong)解更多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing),進而(er)使氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)系(xi)(xi)數(shu)(shu)減小;何建宏等人(ren)通(tong)過(guo)緊湊拉伸實(shi)驗(yan)研究(jiu)了(le)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)(cui)過(guo)程,指出(chu)隨著(zhu)(zhu)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)高,雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)發生氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致開裂應(ying)力(li)強(qiang)度(du)因子門(men)檻值升(sheng)(sheng)高,奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致延遲裂紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)展有一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)阻礙作用,其(qi)(qi)在(zai)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)斷裂方面能(neng)夠發揮“纖維(wei)韌化”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用,進而(er)能(neng)夠有效(xiao)提高鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)(cui)性(xing)能(neng),即雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)(cui)敏感性(xing)隨著(zhu)(zhu)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(γ)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)高表(biao)現為(wei)降(jiang)低(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨勢(shi)。此(ci)外,黃彥良等人(ren)也指出(chu)材料發生氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)(cui)和塑性(xing)降(jiang)低(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象與(yu)材料吸附(fu)滲透氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)積分數(shu)(shu)存在(zai)較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)聯系(xi)(xi),當材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)(rong)解度(du)升(sheng)(sheng)高即鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)升(sheng)(sheng)高時,則其(qi)(qi)耐氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)(cui)性(xing)能(neng)會得到增強(qiang)。這幾(ji)種觀點都(dou)表(biao)明雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)能(neng)夠提高鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)(cui)能(neng)力(li)。從表(biao)6.1可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)系(xi)(xi)數(shu)(shu)(D)與(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)呈反比(bi)例(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化趨勢(shi),即DSS2507中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)越低(di)(di)(di)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)系(xi)(xi)數(shu)(shu)越大(da)(da)。由第3章對(dui)2507雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)固溶(rong)(rong)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu)可(ke)知(zhi),奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量(liang)隨固溶(rong)(rong)處理溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上升(sheng)(sheng)而(er)減少,所以(yi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)系(xi)(xi)數(shu)(shu)跟固溶(rong)(rong)溫(wen)度(du)呈正(zheng)比(bi)例(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化趨勢(shi),即固溶(rong)(rong)熱(re)處理溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增高使DSS2507雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)平(ping)衡固溶(rong)(rong)量(liang)降(jiang)低(di)(di)(di),實(shi)際(ji)表(biao)現為(wei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)系(xi)(xi)數(shu)(shu)(D)增大(da)(da)、耐氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)(cui)(cui)能(neng)力(li)降(jiang)低(di)(di)(di)。


  另外,晶(jing)粒(li)(li)(li)尺(chi)寸(cun)(cun)也(ye)能(neng)(neng)夠對氫(qing)向材(cai)料(liao)內部滲入和擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)產生(sheng)作用。當材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)晶(jing)粒(li)(li)(li)呈(cheng)較窄的(de)(de)(de)細長條狀時,雙相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)系數(shu)(shu)會較低。這是(shi)由(you)于晶(jing)粒(li)(li)(li)尺(chi)寸(cun)(cun)較小(xiao)、晶(jing)界面(mian)(mian)(mian)積(ji)增(zeng)大(da)、鋼中(zhong)的(de)(de)(de)氫(qing)陷阱(jing)密(mi)度(du)升高,進而導(dao)致(zhi)試(shi)樣(yang)陰極側形成(cheng)的(de)(de)(de)H擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)至材(cai)料(liao)內部后先被鋼中(zhong)的(de)(de)(de)氫(qing)陷阱(jing)所捕獲進而使H于陷阱(jing)處(chu)聚集。只有(you)當氫(qing)陷都被H填(tian)滿(man)之后,后來到(dao)(dao)(dao)達(da)到(dao)(dao)(dao)鋼內部的(de)(de)(de)H才(cai)會在(zai)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)晶(jing)格中(zhong)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san),這樣(yang)就導(dao)致(zhi)原(yuan)子氫(qing)到(dao)(dao)(dao)達(da)試(shi)樣(yang)陽極面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)時間(16)延長,根據式(shi)(6.1)可知最終(zhong)導(dao)致(zhi)鋼的(de)(de)(de)氯(lv)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)系數(shu)(shu)減小(xiao)。根據第3章對DSS2507雙相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)組織研究結(jie)果可得,DSS2507雙相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)的(de)(de)(de)兩相(xiang)組織在(zai)較低的(de)(de)(de)固溶溫(wen)(wen)度(du)下都呈(cheng)長條狀、晶(jing)粒(li)(li)(li)尺(chi)寸(cun)(cun)較小(xiao),固溶熱(re)處(chu)理(li)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)增(zeng)高使兩相(xiang)的(de)(de)(de)晶(jing)粒(li)(li)(li)尺(chi)寸(cun)(cun)都呈(cheng)緩慢的(de)(de)(de)長大(da)趨勢(shi),且奧氏(shi)體y相(xiang)逐漸變(bian)(bian)短,變(bian)(bian)成(cheng)島狀分散(san)于鐵素體上。即隨著(zhu)固溶溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)升高,2507雙相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼晶(jing)粒(li)(li)(li)尺(chi)寸(cun)(cun)變(bian)(bian)大(da)、晶(jing)界面(mian)(mian)(mian)積(ji)減小(xiao),導(dao)致(zhi)氫(qing)陷阱(jing)密(mi)度(du)減小(xiao)、氫(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)系數(shu)(shu)變(bian)(bian)大(da)。從表6.1也(ye)能(neng)(neng)夠獲得隨固溶處(chu)理(li)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)增(zeng)高,氫(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)系數(shu)(shu)連續(xu)變(bian)(bian)大(da),與實(shi)驗結(jie)果是(shi)一致(zhi)的(de)(de)(de)。


表 1.jpg


  綜上所述,2507雙相(xiang)不銹鋼氫擴散系數(shu)隨(sui)著固溶(rong)溫度的升(sheng)高而變大,氫脆(cui)敏(min)感(gan)性(xing)提高,耐(nai)氫脆(cui)性(xing)能降低。