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(shuang)相不銹鋼2507雙相(xiang)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(gang)材氫擴散(san)系(xi)數的計(ji)算(suan),可以采用如下計(ji)算(suan)公式:


式 1.jpg


 式(shi)中(zhong):D(cm/s)為(wei)氫(qing)(qing)在鋼(gang)材試(shi)樣中(zhong)的(de)(de)擴(kuo)散系數(shu);L(mm)為(wei)氫(qing)(qing)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)試(shi)樣薄膜的(de)(de)厚(hou)度(du):從(cong)標準鋼(gang)材氫(qing)(qing)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)曲線(xian)圖(圖6.2)可(ke)知,tb為(wei)第(di)一(yi)個氫(qing)(qing)原子(zi)開(kai)始從(cong)氫(qing)(qing)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)薄膜試(shi)樣的(de)(de)陰極(ji)(ji)面(mian)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)到陽(yang)(yang)極(ji)(ji)面(mian)的(de)(de)時間(jian),即(ji)氫(qing)(qing)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)曲線(xian)上(shang)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)電(dian)(dian)流開(kai)始上(shang)升的(de)(de)時間(jian),tlag定義(yi)為(wei)氫(qing)(qing)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)曲線(xian)上(shang)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)電(dian)(dian)流密度(du)為(wei)穩(wen)態(tai)電(dian)(dian)流密度(du)(i)0.63時的(de)(de)時間(jian),tlag即(ji)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)電(dian)(dian)流(ia)=0.63(i)時的(de)(de)時間(jian)。因為(wei)2507 雙相(xiang)不銹鋼(gang)是(shi)一(yi)種超級(ji)雙相(xiang)不銹鋼(gang),對(dui)其(qi)氫(qing)(qing)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)行(xing)(xing)為(wei)的(de)(de)測(ce)量在技術上(shang)比較困難,尤其(qi)是(shi)測(ce)試(shi)周期較長,通常需(xu)要幾個星期的(de)(de)時間(jian),進(jin)而導致獲得穩(wen)態(tai)電(dian)(dian)流比較困難,所以本節采用式(shi)(6.1)進(jin)行(xing)(xing)計(ji)算2507雙相(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)氫(qing)(qing)擴(kuo)散系數(shu)。已(yi)有學者證實了式(shi)(6.1)及式(shi)(6.2)這(zhe)兩種方法都是(shi)可(ke)行(xing)(xing)的(de)(de),計(ji)算所得氫(qing)(qing)擴(kuo)散系數(shu)(D)結果相(xiang)當。


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2205雙相不銹鋼經不同固溶處理后,雙相不銹(xiu)鋼(gang)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(shen)透曲線,由式(6.1)計算(suan)氫的擴散系數(shu)。


 從圖6.3中可以看出,950℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)tb為(wei)65733s,1000℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)tb為(wei)56115s,1050℃/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)tb為(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)205,1100C/30min 固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)(rong)液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)tb為(wei)41332s。并(bing)且,當(dang)擴散時(shi)(shi)間(jian)較(jiao)長時(shi)(shi)(大(da)于150000s,此時(shi)(shi),雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)內部氫原子基本達(da)到飽(bao)和),隨著(zhu)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)處(chu)(chu)理(li)(li)溫度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)高,雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)溶(rong)(rong)液中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電流密(mi)度呈現上升(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨勢。


根(gen)據公式D=L2/(15.3t6),可以得到:不同固溶處理后的(de)2205雙相不銹鋼在0.4M HCI溶液(ye)中的(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。


  由陰極(ji)充氫(qing)產生的(de)(de)(de)氫(qing)原子(zi)一部分(fen)(fen)會(hui)(hui)結合成(cheng)H2而(er)(er)逸出,另(ling)一部分(fen)(fen)會(hui)(hui)以原子(zi)態吸附于雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)表(biao)面。氫(qing)在(zai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)擴散的(de)(de)(de)主要驅(qu)動力(li)為(wei)濃(nong)度(du)梯(ti)度(du),氫(qing)原子(zi)會(hui)(hui)從H原子(zi)高濃(nong)度(du)區域向H原子(zi)低(di)濃(nong)度(du)區域擴散,直至穿透至試(shi)樣另(ling)一面,而(er)(er)被氧化成(cheng)H+,成(cheng)為(wei)陽極(ji)信號電流,此時氫(qing)滲透曲線中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)電流密度(du)開(kai)始逐漸(jian)上升。在(zai)氫(qing)原子(zi)穿過雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)過程中(zhong)(zhong),其阻力(li)主要為(wei)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)組(zu)(zu)織中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)缺陷(xian)(如(ru)空位(wei)、晶界、位(wei)錯),以及第(di)(di)二相(xiang)。這些(xie)缺陷(xian)以及第(di)(di)二相(xiang)顆粒能(neng)夠(gou)對H原子(zi)產生“釘(ding)扎”作用,使得(de)氫(qing)原子(zi)難以繼續(xu)擴散而(er)(er)“停留”在(zai)其周圍。氫(qing)在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)布不是均(jun)勻的(de)(de)(de),而(er)(er)且氫(qing)不僅(jin)存在(zai)于晶格間隙(xi)中(zhong)(zhong),還會(hui)(hui)以原子(zi)的(de)(de)(de)形(xing)式存在(zai)于組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)缺陷(xian)處,如(ru)空位(wei)、位(wei)錯、晶界、第(di)(di)二相(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)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)解量(liang)(liang)對氫(qing)(qing)(qing)向(xiang)材料(liao)(liao)內部(bu)擴(kuo)(kuo)散和(he)滲入以(yi)及導致(zhi)材料(liao)(liao)產生氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)有著(zhu)很大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。2507雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)平(ping)衡固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)受其(qi)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang),Tumbul等人(ren)已經(jing)建立了一個關于(yu)氫(qing)(qing)(qing)在雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)(zu)織(zhi)中擴(kuo)(kuo)散的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個模型,指出(chu)氫(qing)(qing)(qing)在奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散率要低(di)于(yu)在鐵素(su)體(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散率,但是(shi)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)溶(rong)(rong)(rong)解度要高(gao)于(yu)鐵素(su)體(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),約為鐵素(su)體(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)30倍,當(dang)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)中奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)量(liang)(liang)較多時鋼(gang)(gang)能(neng)(neng)夠溶(rong)(rong)(rong)解更(geng)多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing),進(jin)(jin)而使氫(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散系(xi)數(shu)減(jian)小;何(he)建宏等人(ren)通過緊湊拉(la)伸實驗研(yan)究了雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)過程,指出(chu)隨(sui)著(zhu)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao),雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)發生氫(qing)(qing)(qing)致(zhi)開裂(lie)應力(li)強(qiang)度因子門檻值(zhi)升(sheng)高(gao),奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對氫(qing)(qing)(qing)致(zhi)延遲裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)展(zhan)有一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)阻礙作用,其(qi)在雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)斷裂(lie)方面能(neng)(neng)夠發揮“纖維韌化(hua)”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用,進(jin)(jin)而能(neng)(neng)夠有效提(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)性(xing)能(neng)(neng),即雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)敏感性(xing)隨(sui)著(zhu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(γ)含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)表(biao)(biao)現為降(jiang)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)趨勢。此(ci)外,黃彥良等人(ren)也(ye)指出(chu)材料(liao)(liao)發生氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)和(he)塑性(xing)降(jiang)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象(xiang)與材料(liao)(liao)吸附滲透氫(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)積分數(shu)存(cun)在較大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)聯(lian)系(xi),當(dang)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)溶(rong)(rong)(rong)解度升(sheng)高(gao)即鋼(gang)(gang)中奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)升(sheng)高(gao)時,則(ze)其(qi)耐氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)性(xing)能(neng)(neng)會得到增(zeng)強(qiang)。這幾種觀點都(dou)表(biao)(biao)明雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)能(neng)(neng)夠提(ti)高(gao)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)能(neng)(neng)力(li)。從表(biao)(biao)6.1可以(yi)看(kan)出(chu)氫(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散系(xi)數(shu)(D)與奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)呈(cheng)反比例(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)趨勢,即DSS2507中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)越低(di)氫(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散系(xi)數(shu)越大。由第(di)3章(zhang)對2507雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究可知,奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量(liang)(liang)隨(sui)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處理溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上升(sheng)而減(jian)少,所以(yi)氫(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散系(xi)數(shu)跟固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)溫(wen)度呈(cheng)正比例(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)趨勢,即固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)熱處理溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)高(gao)使DSS2507雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)平(ping)衡固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)降(jiang)低(di),實際表(biao)(biao)現為氫(qing)(qing)(qing)擴(kuo)(kuo)散系(xi)數(shu)(D)增(zeng)大、耐氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)能(neng)(neng)力(li)降(jiang)低(di)。


  另外(wai),晶(jing)(jing)(jing)粒尺寸也能(neng)夠(gou)對(dui)氫(qing)(qing)向材料(liao)(liao)內部滲(shen)入(ru)和擴(kuo)散產生(sheng)作(zuo)用。當材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒呈較(jiao)窄的(de)(de)(de)(de)細長(chang)條(tiao)狀(zhuang)時,雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散系數(shu)(shu)會(hui)較(jiao)低。這(zhe)是由于(yu)晶(jing)(jing)(jing)粒尺寸較(jiao)小、晶(jing)(jing)(jing)界面(mian)積增大、鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)陷(xian)阱(jing)密度(du)升高(gao)(gao),進而導(dao)致(zhi)試樣(yang)(yang)(yang)陰極側形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)H擴(kuo)散至材料(liao)(liao)內部后(hou)先被鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)陷(xian)阱(jing)所捕獲進而使H于(yu)陷(xian)阱(jing)處(chu)(chu)聚集。只(zhi)有當氫(qing)(qing)陷(xian)都(dou)被H填滿(man)之后(hou),后(hou)來到達到鋼(gang)內部的(de)(de)(de)(de)H才會(hui)在材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)格中(zhong)擴(kuo)散,這(zhe)樣(yang)(yang)(yang)就導(dao)致(zhi)原子氫(qing)(qing)到達試樣(yang)(yang)(yang)陽極面(mian)的(de)(de)(de)(de)時間(16)延(yan)長(chang),根(gen)據(ju)式(6.1)可知最(zui)終(zhong)導(dao)致(zhi)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)氯擴(kuo)散系數(shu)(shu)減小。根(gen)據(ju)第3章對(dui)DSS2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)組織(zhi)研(yan)究結果(guo)可得(de),DSS2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)兩相(xiang)(xiang)組織(zhi)在較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)固溶(rong)溫度(du)下都(dou)呈長(chang)條(tiao)狀(zhuang)、晶(jing)(jing)(jing)粒尺寸較(jiao)小,固溶(rong)熱處(chu)(chu)理溫度(du)的(de)(de)(de)(de)增高(gao)(gao)使兩相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒尺寸都(dou)呈緩慢的(de)(de)(de)(de)長(chang)大趨勢,且奧(ao)氏體y相(xiang)(xiang)逐漸(jian)變(bian)(bian)短(duan),變(bian)(bian)成(cheng)島(dao)狀(zhuang)分散于(yu)鐵(tie)素體上。即(ji)隨著固溶(rong)溫度(du)的(de)(de)(de)(de)升高(gao)(gao),2507雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)晶(jing)(jing)(jing)粒尺寸變(bian)(bian)大、晶(jing)(jing)(jing)界面(mian)積減小,導(dao)致(zhi)氫(qing)(qing)陷(xian)阱(jing)密度(du)減小、氫(qing)(qing)擴(kuo)散系數(shu)(shu)變(bian)(bian)大。從表6.1也能(neng)夠(gou)獲得(de)隨固溶(rong)處(chu)(chu)理溫度(du)的(de)(de)(de)(de)增高(gao)(gao),氫(qing)(qing)擴(kuo)散系數(shu)(shu)連(lian)續變(bian)(bian)大,與實驗結果(guo)是一致(zhi)的(de)(de)(de)(de)。


表 1.jpg


  綜(zong)上所述,2507雙相不銹鋼氫(qing)擴散系數(shu)隨著固溶溫(wen)度(du)的(de)升高而(er)變大(da),氫(qing)脆敏感性提高,耐氫(qing)脆性能降低。