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(gang)2507雙相不銹(xiu)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。


對于鋼材氫(qing)擴(kuo)散(san)系(xi)數的(de)計(ji)算,可(ke)以采用如下(xia)計(ji)算公式:


式 1.jpg


 式中(zhong):D(cm/s)為(wei)氫在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)材試(shi)(shi)樣中(zhong)的擴(kuo)散系數(shu);L(mm)為(wei)氫滲(shen)透(tou)試(shi)(shi)樣薄膜(mo)的厚度(du)(du)(du):從標準鋼(gang)(gang)(gang)材氫滲(shen)透(tou)曲(qu)線(xian)圖(tu)(圖(tu)6.2)可(ke)知(zhi),tb為(wei)第一個氫原子開始從氫滲(shen)透(tou)薄膜(mo)試(shi)(shi)樣的陰極(ji)(ji)(ji)面(mian)滲(shen)透(tou)到陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)面(mian)的時(shi)(shi)間(jian),即氫滲(shen)透(tou)曲(qu)線(xian)上陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)流(liu)開始上升(sheng)的時(shi)(shi)間(jian),tlag定義為(wei)氫滲(shen)透(tou)曲(qu)線(xian)上陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)流(liu)密度(du)(du)(du)為(wei)穩(wen)態電(dian)流(liu)密度(du)(du)(du)(i)0.63時(shi)(shi)的時(shi)(shi)間(jian),tlag即陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)電(dian)流(liu)(ia)=0.63(i)時(shi)(shi)的時(shi)(shi)間(jian)。因為(wei)2507 雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)是一種(zhong)超(chao)級雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang),對其氫滲(shen)透(tou)行(xing)為(wei)的測量在(zai)技術上比較困難(nan),尤其是測試(shi)(shi)周期較長(chang),通(tong)常(chang)需要幾(ji)個星(xing)期的時(shi)(shi)間(jian),進而導致獲(huo)得穩(wen)態電(dian)流(liu)比較困難(nan),所以(yi)本節(jie)采用式(6.1)進行(xing)計算(suan)2507雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的氫擴(kuo)散系數(shu)。已(yi)有學者證實(shi)了式(6.1)及式(6.2)這(zhe)兩種(zhong)方法都(dou)是可(ke)行(xing)的,計算(suan)所得氫擴(kuo)散系數(shu)(D)結果相當。


2.jpg


2205雙相不銹鋼經不同固溶處理后,雙相(xiang)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(kuo)散系(xi)數(shu)。


 從圖6.3中(zhong)可(ke)以看出,950℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理的(de)(de)(de)(de)(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)(rong)液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)tb為65733s,1000℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理的(de)(de)(de)(de)(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)(rong)液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)tb為56115s,1050℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理的(de)(de)(de)(de)(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)(rong)液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)tb為的(de)(de)(de)(de)(de)205,1100C/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理的(de)(de)(de)(de)(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)(rong)液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)tb為41332s。并且(qie),當擴(kuo)散時(shi)間較(jiao)長(chang)時(shi)(大于(yu)150000s,此時(shi),雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)內部(bu)氫(qing)原(yuan)子基本達(da)到(dao)飽(bao)和),隨著固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理溫度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)升高,雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)溶(rong)(rong)(rong)液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)電流(liu)密度(du)呈現(xian)上升的(de)(de)(de)(de)(de)趨勢。


根(gen)據公式(shi)D=L2/(15.3t6),可以得到(dao):不同固溶處理后的(de)(de)2205雙相(xiang)不銹鋼在(zai)0.4M HCI溶液(ye)中(zhong)的(de)(de)氫擴散系數曲線圖如圖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(you)陰(yin)極充氫(qing)(qing)(qing)產生的(de)氫(qing)(qing)(qing)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)一部分(fen)會(hui)(hui)(hui)結合成(cheng)H2而(er)逸(yi)出,另一部分(fen)會(hui)(hui)(hui)以原(yuan)子(zi)(zi)(zi)態吸附于雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼表面(mian)。氫(qing)(qing)(qing)在雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中(zhong)的(de)擴(kuo)散的(de)主(zhu)要驅動力(li)為(wei)濃(nong)度(du)梯度(du),氫(qing)(qing)(qing)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)會(hui)(hui)(hui)從H原(yuan)子(zi)(zi)(zi)高濃(nong)度(du)區域(yu)向H原(yuan)子(zi)(zi)(zi)低濃(nong)度(du)區域(yu)擴(kuo)散,直(zhi)至(zhi)穿透(tou)至(zhi)試(shi)樣另一面(mian),而(er)被氧化成(cheng)H+,成(cheng)為(wei)陽極信號電流,此時(shi)氫(qing)(qing)(qing)滲(shen)透(tou)曲(qu)線中(zhong)的(de)電流密(mi)度(du)開始逐漸(jian)上升。在氫(qing)(qing)(qing)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)穿過(guo)(guo)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong),其(qi)阻(zu)力(li)主(zhu)要為(wei)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼組織中(zhong)的(de)缺(que)陷(如空位、晶(jing)界、位錯),以及(ji)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)。這些(xie)缺(que)陷以及(ji)第二(er)(er)相(xiang)(xiang)顆粒能夠(gou)對H原(yuan)子(zi)(zi)(zi)產生“釘(ding)扎”作(zuo)用,使得氫(qing)(qing)(qing)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)難以繼(ji)續擴(kuo)散而(er)“停留(liu)”在其(qi)周圍。氫(qing)(qing)(qing)在鋼中(zhong)的(de)分(fen)布(bu)不(bu)(bu)(bu)(bu)是均勻的(de),而(er)且(qie)氫(qing)(qing)(qing)不(bu)(bu)(bu)(bu)僅(jin)存在于晶(jing)格間隙中(zhong),還會(hui)(hui)(hui)以原(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)形式存在于組織的(de)缺(que)陷處,如空位、位錯、晶(jing)界、第二(er)(er)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)溶(rong)解(jie)(jie)量(liang)(liang)對(dui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)向材料(liao)內(nei)部擴散(san)和(he)滲入以(yi)及導致(zhi)(zhi)材料(liao)產生(sheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)有著(zhu)很(hen)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)平衡固(gu)溶(rong)量(liang)(liang)受其組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang),Tumbul等(deng)人已經建立了(le)一(yi)個(ge)關于氫(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)(zai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組織中(zhong)擴散(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)模型,指(zhi)出(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴散(san)率要低(di)于在(zai)(zai)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴散(san)率,但是(shi)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)解(jie)(jie)度(du)(du)要高(gao)(gao)于鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),約為鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)30倍,當雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)中(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)量(liang)(liang)較多(duo)時鋼(gang)(gang)能(neng)(neng)(neng)夠(gou)溶(rong)解(jie)(jie)更多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing),進而使氫(qing)(qing)(qing)(qing)擴散(san)系(xi)數減(jian)小(xiao);何建宏等(deng)人通過緊湊拉(la)伸實(shi)驗研(yan)究了(le)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)過程,指(zhi)出(chu)隨著(zhu)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)(sheng)高(gao)(gao),雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)發(fa)生(sheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)致(zhi)(zhi)開裂(lie)應力強度(du)(du)因子(zi)門檻值(zhi)升(sheng)(sheng)(sheng)高(gao)(gao),奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)致(zhi)(zhi)延遲裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴展有一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)阻礙作用,其在(zai)(zai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)斷(duan)裂(lie)方面能(neng)(neng)(neng)夠(gou)發(fa)揮“纖(xian)維韌(ren)化”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用,進而能(neng)(neng)(neng)夠(gou)有效提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng),即(ji)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)敏感(gan)性(xing)(xing)(xing)隨著(zhu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(γ)含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)(sheng)高(gao)(gao)表現為降(jiang)(jiang)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢(shi)(shi)。此外,黃彥(yan)良等(deng)人也指(zhi)出(chu)材料(liao)發(fa)生(sheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)和(he)塑性(xing)(xing)(xing)降(jiang)(jiang)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象與材料(liao)吸附滲透氫(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)積分數存(cun)在(zai)(zai)較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)聯(lian)系(xi),當材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)解(jie)(jie)度(du)(du)升(sheng)(sheng)(sheng)高(gao)(gao)即(ji)鋼(gang)(gang)中(zhong)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)升(sheng)(sheng)(sheng)高(gao)(gao)時,則(ze)其耐氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)會得(de)到(dao)增(zeng)強。這幾種觀點都表明雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)能(neng)(neng)(neng)夠(gou)提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)能(neng)(neng)(neng)力。從(cong)表6.1可(ke)以(yi)看出(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)擴散(san)系(xi)數(D)與奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)呈反比例的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化趨(qu)勢(shi)(shi),即(ji)DSS2507中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)越(yue)(yue)低(di)氫(qing)(qing)(qing)(qing)擴散(san)系(xi)數越(yue)(yue)大(da)。由第(di)3章對(dui)2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)固(gu)溶(rong)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究可(ke)知,奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)隨固(gu)溶(rong)處(chu)理溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上升(sheng)(sheng)(sheng)而減(jian)少,所(suo)以(yi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)擴散(san)系(xi)數跟(gen)固(gu)溶(rong)溫度(du)(du)呈正(zheng)比例的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化趨(qu)勢(shi)(shi),即(ji)固(gu)溶(rong)熱處(chu)理溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)高(gao)(gao)使DSS2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)平衡固(gu)溶(rong)量(liang)(liang)降(jiang)(jiang)低(di),實(shi)際表現為氫(qing)(qing)(qing)(qing)擴散(san)系(xi)數(D)增(zeng)大(da)、耐氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)能(neng)(neng)(neng)力降(jiang)(jiang)低(di)。


  另外,晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)也能夠對氫(qing)(qing)向(xiang)材料(liao)(liao)內部(bu)滲入和擴(kuo)(kuo)散(san)產(chan)生作用。當(dang)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)呈(cheng)較(jiao)(jiao)窄(zhai)的(de)(de)(de)(de)(de)細長條(tiao)狀(zhuang)時(shi)(shi),雙相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)系(xi)數會較(jiao)(jiao)低(di)。這是由于晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)較(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao)、晶(jing)(jing)(jing)界面(mian)積增大(da)、鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)陷(xian)阱(jing)(jing)密度(du)升高,進(jin)(jin)而導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)試(shi)樣陰極側形成的(de)(de)(de)(de)(de)H擴(kuo)(kuo)散(san)至材料(liao)(liao)內部(bu)后先被鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)陷(xian)阱(jing)(jing)所(suo)捕獲進(jin)(jin)而使(shi)H于陷(xian)阱(jing)(jing)處(chu)(chu)聚集(ji)。只有當(dang)氫(qing)(qing)陷(xian)都被H填滿之后,后來到達到鋼(gang)(gang)(gang)內部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)H才會在材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)格中擴(kuo)(kuo)散(san),這樣就導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)原子(zi)氫(qing)(qing)到達試(shi)樣陽極面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(16)延長,根據(ju)式(6.1)可知最終導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)氯擴(kuo)(kuo)散(san)系(xi)數減小(xiao)(xiao)。根據(ju)第3章對DSS2507雙相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)組織研究結果可得(de),DSS2507雙相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)組織在較(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)溫(wen)度(du)下(xia)都呈(cheng)長條(tiao)狀(zhuang)、晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)較(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao),固(gu)(gu)溶(rong)熱處(chu)(chu)理溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增高使(shi)兩相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)都呈(cheng)緩慢(man)的(de)(de)(de)(de)(de)長大(da)趨(qu)勢,且奧(ao)氏體y相(xiang)逐漸變短,變成島(dao)狀(zhuang)分散(san)于鐵素體上。即隨(sui)著(zhu)固(gu)(gu)溶(rong)溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)升高,2507雙相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)變大(da)、晶(jing)(jing)(jing)界面(mian)積減小(xiao)(xiao),導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)氫(qing)(qing)陷(xian)阱(jing)(jing)密度(du)減小(xiao)(xiao)、氫(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散(san)系(xi)數變大(da)。從表(biao)6.1也能夠獲得(de)隨(sui)固(gu)(gu)溶(rong)處(chu)(chu)理溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增高,氫(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散(san)系(xi)數連續(xu)變大(da),與實驗結果是一致(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)。


表 1.jpg


  綜上所述,2507雙相(xiang)不銹鋼氫(qing)擴散系數隨著固溶溫度(du)的升高(gao)而變大(da),氫(qing)脆敏感性(xing)提高(gao),耐氫(qing)脆性(xing)能降低。