高强度螺栓用钢40CrNiMoA和12CrNi9MoV的氢脆敏感性北大核心CSCD

通过对高强度螺栓用12CrNi9MoV钢进行淬火+二次淬火+回火(QQ’T)工艺的热处理,研究了氢在其中的扩散和陷阱行为以及该钢的氢脆敏感性,并与一般工程用钢40CrNiMoA进行了对比。结果表明,低碳高镍的12CrNi9MoV钢经QQ’T后具有良好的综合性能;相比于相同强度级别的40CrNiMoA钢,氢在12CrNi9MoV中具有较低的扩散系数;12CrNi9MoV钢抵抗氢致断裂的能力更强,该钢中存在的氢陷阱类型为位错和晶界;且在海水环境中,12CrNi9MoV钢的析氢倾向性更弱。     

新型1500MPa级高强钢的氢脆敏感性研究

根据钢材组织设计的思想，通过优化成分和工艺设计、研制出一种新的1500MPa级高强纲。采用阴极电解充氢的方法对其氢脆敏感性进行了研究，并与同一强度级别的42CrMo高强钢进行了对比。结果表明，所设计的1500MPa级高强钢的氢脆敏感性低于传统的42CrMo高强钢。SEM断口观察显示，两者的断口形貌也不同，1500MPa级高强纲为准解理断裂，而42CrMo高强钢为沿晶断裂。断口金相表明，前者的裂纹主要沿着贝氏体/马氏体（B/M）边界扩展，断裂模式为板条界分离，后者的裂纹沿着晶界扩展。对1500MPa级高强钢进行了TEM观察，发现其组织为贝氏体/马氏体复相组织，残留奥氏体以薄膜状存在贝氏体内部及贝氏体条片、马氏体板条间。     

EH36钢的氢陷阱及氢脆敏感性

采用氢渗透测试、慢拉伸试验等研究手段,探究EH36钢表面、1/4和1/2厚度处的氢陷阱、氢扩散系数及氢脆敏感性。结果表明,表面及1/4厚度处的显微组织主要为贝氏体,表面处的显微组织较为细小,1/2厚度处主要为铁素体和珠光体。可逆和不可逆氢陷阱密度由表面到1/2厚度处依次降低,氢扩散系数随之依次增大。随充氢电流密度或时间的增加,各厚度处拉伸试样的屈服强度、抗拉强度、伸长率均有不同程度的降低,氢脆敏感性随之增大;拉伸断口形貌由呈韧性断裂特征的韧窝状逐渐向呈脆性断裂特征的河流状花样转变。表面处的氢脆敏感性最小,1/2厚度处的氢脆敏感性最大;在1/2厚度处的拉伸断口观察到了一些氢致裂纹。     

热处理对25CrNi2MoVNb钢氢脆敏感性的影响

通过慢应变速率拉伸试验研究了奥氏体化温度对25CrNi2MoVNb钢的氢脆敏感性的影响.奥氏体化温度从880 ℃升高到1200 ℃,25CrNi2MoVNb钢的原奥氏体晶粒尺寸从6 μm长大到204 μm.随奥氏体化温度升高,奥氏体晶粒长大会导致氢脆敏感性增加,但同时屈服强度下降会导致氢脆敏感性降低.在本试验条件下,奥氏体化温度为1100 ℃时,25CrNi2MoVNb 钢的原奥氏体晶粒尺寸为57 μm,氢脆敏感性最低.     

回火马氏体钢中氢的扩散行为及其氢脆敏感性

通过TDS方法研究了氢在18Cr2Ni4W和25CrNi2MoVNb两种低温回火马氏体钢中的扩散行为,同时结合慢应变速率拉伸实验研究了这两种马氏体钢的氢脆敏感性。结果表明,与18Cr2Ni4W钢相比,25CrNi2MoVNb钢因碳含量较高和晶粒显著细化作用使抗拉强度从1300 MPa级提高到了1500 MPa级后,其氢脆敏感性也明显增加。通过试样充氢后放置试验,测定氢在25CrNi2MoVNb钢和18Cr2Ni4WA钢中的扩散系数分别为7.87×10-7 cm2/s和3.99×10-7 cm2/s。可见,氢在25CrNi2MoVNb钢中更容易扩散,因而在充入相同可扩散氢时,25CrNi2MoVNb钢性能损失更大。     

三种钢的氢脆敏感性探讨

1 前言 材料的氢脆敏感性与许多因素有关,这些因素对氢脆敏感性是否产生联合作用(如应力集中系数Kt和应变速率)等问题还研究得不多。Johnson等曾利用电解充氢的方法研究过高强钢试样氢脆与缺口脆性的加和作用问题,得出在充氢与不充氢情况下缺口处抗拉强度随缺口锐度(缺口处截面半径与缺口根部半径之比)而变化的规律基本一致,但对氢脆敏感性是如何受形变速率而变化的、随着缺口锐度的增大,氢脆敏感性会不会增大到一个极限值等问题尚未论及。     

1500MPa级高强度钢42CrMoVNb的氢吸附行为

采用阴极充H和H热分析等实验方法,研究了新开发的1500 MPa级高强度钢42CrMoVNb在不同奥氏体化温度淬火和不同温度回火后的H吸附行为,并与常用钢42CrMo进行了对比.结果表明,在淬火态及不同温度回火处理后,42CrMoVNb钢充H试样的H逸出曲线峰值温度θp在200-250℃之间.回火温度从200℃升高到5...     

钢的氢脆的新研究方向

简要回顾了人们对钢的氢脆问题的认识过程和研究历史,概述了钢中氢的存在状态与氢脆的关系,钢的塑性变形与氢脆的关系,其中包括断口形貌和断裂过程。此外还论述了奥氏体不锈钢的氢脆及氢引起的断裂现象等共性问题。     

阴极保护下X65钢在模拟海水中的氢脆敏感性研究

采用阴极极化条件下的氢渗透实验和慢应变速率拉伸实验研究了X65钢在模拟海水中的氢渗透行为及其对断裂机理的影响。氢渗透实验结果表明,阴极极化过程中试样表面的钙镁沉积层能显著地降低氢扩散系数,采用Fourier方程、Laplace方程以及时间滞后法计算得出的有效氢扩散系数平均值为1.49×10-7cm2·s-1。结合变电位极化氢渗透测试结果、拉伸试样断口分析以及极化曲线测试,对阴极极化条件下X65钢的氢脆敏感性进行评估。结果显示,随着极化电位的降低,X65钢中的吸附氢浓度呈指数规律上升。当极化电位较高时,X65钢的裂纹扩展受阳极溶解和阴极析氢的双重作用控制。当极化电位较低,如-1200 mV时,钢中的吸附氢浓度急剧增加,脆性断裂区域的比例上升,X65钢发生氢致脆化失效。     

热冲压钢B1500HS的氢脆现象试验研究

基于电化学充氢原理搭建氢脆试验平台,开展渗氢热冲压钢的慢应变速率拉伸试验,研究热冲压钢B1500HS的氢脆现象。对比分析了含氢热冲压钢与原始热冲压钢的力学性能、断裂形式及断口形貌等差异,并讨论了充氢时间、电流密度参数对热冲压钢氢脆现象的影响。结果表明,热冲压钢充氢后力学性能显著下降,强度最高下降65. 6%,塑性损失达95. 1%;原始热冲压钢拉伸断口成韧窝状,而渗氢热冲压钢断口成准解理状,渗氢后热冲压钢的断裂形式发生了由韧性到脆性断裂的转变;随着充氢时间的增加,热冲压钢的力学性能先降低,随后略有增加;而随着电流密度的增大,热冲压钢的强度和伸长率逐渐降低,在一定时间后趋于稳定。     

不锈钢焊缝金的氢脆

用慢应变速率拉伸方法研究了不稳定型奥氏体不锈钢焊缝金属（３０８Ｌ和 ３４７Ｌ）以及母材（３０４Ｌ）的氢脆敏感性,分别研究了原子氢以及氢致马氏体对氢致塑性损失的贡献,结果表明,当可扩散的氢浓度Ｃ０大于临界值（约 ２５×１０－６－３０×１０－６）后三种不锈钢均会出现氢致马氏体（ε＋α’）,其含量 Ｍ随 Ｃ０升高而升高,即 Ｍ（ε＋α’）＝５４．２－２５ ｅｘｐ（－Ｃ０／１５３）．氢致马氏体引起的塑性损失Ｉδ（Ｍ）随马氏体含量线性升高,即 Ｉδ（Ｍ）＝０４５Ｍ＝２４．４－１１．３ ｅｘｐ（－Ｃ０／１５３）１００％马氏体引起的最大塑性损失约为 ４５％,动态充氢引起的塑性损失几减去充氢除气试样的塑性损失就是原子氢引起的塑性损失Ｉδ（Ｈ）,它随 Ｃ０升高而升高,但当 Ｃ０＞１０－４后,Ｉδ（Ｈ）趋于最大值（对应 ε＝５ × １０－６／ｓ）,即 Ｉδ（Ｈ）ｍａｘ＝４４％（３０８Ｌ）,Ｉδ（Ｈ）ｍａｘ＝４５％（３４７Ｌ）以及 Ｉδ（Ｈ）ｍａｘ＝４０％（３０４Ｌ）．随应变速率ε升高,Ｉδ（Ｈ）逐渐下降,直至为零（对应 ε＝０．０１８／ｓ—０．０３２／ｓ）;即 Ｉδ（Ｈ）＝－１６．４—１０．６ ｉｇε（３０８Ｌ）,Ｉδ（Ｈ）＝－２０．９—１２．１     

INFLUENCE OF INTERNAL HYDROGEN ON THE HYDROGEN EMBRITTLEMENT OF AUSTENITIC STAINLESS STEEL

1.IntroductionManyengineeringstructure8maybeaffectedbyhighpressurehydrogenafteral0ngtimesuchashydrogen-st0ragepressurevessel/hydrogen-transportpiping/highpressurehy-drogenpurificationandpressurizati0nequipment.Thesafetyofthesestructuresmaybedecreasedbecau8eofhydrogenembrittlementcausedbytheinteracti0nbetweenthestruc-turalmaterialandhydr0genresultinginlossofductilityinthematerial-Manyresearchersareinterestedinthestudyofhydrogenembrittlement0fmaterials,especiallytheausteniticstainlesssteel,andha…     

合金元素钒对重轨钢氢脆敏感性的影响

不含钒重轨钢(DB钢)产生氢鼓泡和氢致塑性损失的临界可扩散氢浓度分别为0.7×10~(-4)％和0.09×10~(-4)％:而对含钒的PD_3钢,其相应值为2.2×10~(-4)％及0.26×10(-4)％。钒提高了产生氢损伤的临界氢浓度,从而降低了重轨钢的氢脆敏感性。两种钢的氢致塑性损失I_δ与可扩散氢浓度Co的倒数呈直线关系,即I_δ=100-9/Co(DB钢)及I_δ=105-27/Co(PD3钢)。这表明合金元素钒能降低氢致塑性损失。     

EFFECT OF MICROSTRUCTURES OF HIGH STRENGTH STEEL ON SUSCEPTIBILITY OF CADMIUM EMBRITTLEMENT

The effect of different microstructures of steel 30CrMnSiNi2A on the susceptibility ofcadmium embrittlement has been studied and compared under the unique yield strength level.The results show that the tempered martensite exhibits the maximum susceptibility tocadmium embrittlement,while the lower bainite shows the minimum susceptibility.The mixedmicrostructure of the above two has a susceptibility in between.     

钢的显微组织对Cd脆敏感性的影响

本文采用30CrMnSiNi2A钢在等屈服强度条件下对比不同显微组织与Cd脆的敏感性。结果表明,回火马氏体(M_T)的Cd脆敏感性最大,(M_T+B_L)混合组织次之,下贝氏体(B_L)最小。     

常温高压氢环境下测定A372钢K_(IH)的氢脆实验

本实验采用预制疲劳裂纹的WOL试样的楔型张开加载(WOL)实验,测定了在室温高压氢环境下高压容器用A372钢氢脆临界应力强度因子(KIH).实验结果表明:A372钢在室温150大气压时的KIH值大于113.5Pa,具有良好的抗氢性能,在本实验条件下可安全使用.关键词     

时效对Cr21Ni6Mn9N钢氢脆敏感性的影响

研究了650℃时效1—1000h对Cr21 Ni6Mn9N钢组织和氢脆敏感性的影响。结果表明,时效过程中,晶界上析出M_3C_6型碳化物,晶界附近出现贫Cr区。随时效时间的延长,碳化物变大并相互连接。晶界附近的贫Cr程度则随时效时间的延长逐渐加剧,但在100h以后又趋于恢复,当时效达1000h时恢复到与时效1—2h的试样相近。钢的氢脆敏感性随时效时间的增加而提高,并不因贫Cr现象的减轻而下降。这表明晶界碳化物的出现是时效过程中钢的氢脆敏感性提高的主要原因。     

EFFECT OF AGING ON HYDROGEN EMBRITTLEMENT SUSCEPTIBILITY OF STEEL Cr21Ni6Mn9N

Effects of 650℃ aging for 1—1000 h on structure and hydrogen embrittlement susceptibility(HES)of steel Cr21Ni6Mn9N have been investigated.The results show that M_(23)C_6 typecarbide precipitates at grain boundaries and Cr-depletive region appears beside them duringaging.The precipitates grow and connect each other as the aging time prolongs.Meanwhile,the degree of Cr-depletion aggravates first and then recovers gradually while the aging time isvery long,i.e.,1000 h.The HES of the steel increases with increasing aging time but does notreduce with the recovery of Cr content at the Cr-depletive region.That implies that the ex-isting of carbides at grain boundaries might be the main reason which promotes the HES ofsteel during aging.     

7075铝合金氢脆敏感性与Mg-H相互作用

利用阴极渗氢法、定氢仪、电子拉伸实验机、能谱（EDS）和扫描电镜（SEM）等方法研究了“双峰”时效下7075铝合金的晶界偏析行为、氢脆（HE）敏感性以及Mg-H相互作用。结果表明：充氢前后合金的强度等性能具有时效“双峰”特征;第二峰处合金强度的下降量明显比第一峰的小,且第二峰时合金具有高强、低HE敏感性等优异性能;在阴极渗氢过程中Mg与H之间存在着相互作用。最后,对Mg-H相互作用机制进行了探讨。