氢气环境下2205双相不锈钢的氢致开裂研究

为了研究氢气环境下双相不锈钢疲劳裂纹萌生和扩展的影响规律，建立氢气环境下双相不锈钢疲劳应变组织演化—氢致开裂之间的关联机制，在5 MPa氢气和5 MPa氮气2种环境中对2205双相不锈钢试样进行了慢应变速率拉伸和疲劳裂纹扩展速率试验。结果表明：在氢气环境下，2205双相不锈钢在慢应变速率拉伸过程中的氢脆敏感性不高，而在疲劳过程中氢脆现象显著，5 MPa氢气环境下2205双相不锈钢的疲劳裂纹扩展速率比氮气环境中的快18倍；氢气能够促进2205双向不锈钢疲劳裂纹尖端周围组织的局部塑性变形，并进一步导致氢致开裂。在氢气环境下2205双相不锈钢疲劳变形过程中，不同的相结构其氢致开裂机理也不同，铁素体相容易形成河流状花样断口形貌(解理断口),而奥氏体相断口形貌多呈现平行的滑移带特征，奥氏体相在铁素体相的解理开裂过程中对裂纹具有阻碍作用。