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)不銹鋼和2507雙相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)于鋼材(cai)氫擴(kuo)散系數的計算(suan),可以采用如下計算(suan)公(gong)式:
式(shi)中:D(cm/s)為氫(qing)(qing)在(zai)鋼(gang)材試樣(yang)(yang)中的(de)(de)擴散(san)系數;L(mm)為氫(qing)(qing)滲透試樣(yang)(yang)薄膜(mo)的(de)(de)厚度(du):從標準鋼(gang)材氫(qing)(qing)滲透曲(qu)線圖(tu)(圖(tu)6.2)可知,tb為第一個氫(qing)(qing)原子開始(shi)(shi)從氫(qing)(qing)滲透薄膜(mo)試樣(yang)(yang)的(de)(de)陰(yin)極(ji)面滲透到陽極(ji)面的(de)(de)時間,即氫(qing)(qing)滲透曲(qu)線上(shang)(shang)陽極(ji)電(dian)(dian)流(liu)開始(shi)(shi)上(shang)(shang)升的(de)(de)時間,tlag定義為氫(qing)(qing)滲透曲(qu)線上(shang)(shang)陽極(ji)電(dian)(dian)流(liu)密度(du)為穩(wen)態電(dian)(dian)流(liu)密度(du)(i)0.63時的(de)(de)時間,tlag即陽極(ji)電(dian)(dian)流(liu)(ia)=0.63(i)時的(de)(de)時間。因為2507 雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)是一種超級雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang),對其氫(qing)(qing)滲透行為的(de)(de)測量(liang)在(zai)技(ji)術上(shang)(shang)比(bi)較(jiao)困難,尤其是測試周(zhou)期(qi)較(jiao)長(chang),通常(chang)需要(yao)幾個星期(qi)的(de)(de)時間,進而導致獲得穩(wen)態電(dian)(dian)流(liu)比(bi)較(jiao)困難,所(suo)以本節采(cai)用式(shi)(6.1)進行計算2507雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)氫(qing)(qing)擴散(san)系數。已(yi)有學者(zhe)證實了式(shi)(6.1)及式(shi)(6.2)這(zhe)兩種方法都是可行的(de)(de),計算所(suo)得氫(qing)(qing)擴散(san)系數(D)結果相(xiang)當(dang)。
2205雙相不銹鋼經不同固溶處理后,雙相不(bu)銹(xiu)鋼在0.4M HCl溶液中的氫診透曲線如圖6.3所示。
根據氫滲透曲線,由式(6.1)計算氫的(de)擴散(san)系數。
從圖6.3中可以(yi)看出,950℃/30min 固(gu)溶(rong)處理的(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)液中的(de)(de)(de)(de)(de)tb為65733s,1000℃/30min 固(gu)溶(rong)處理的(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)液中的(de)(de)(de)(de)(de)tb為56115s,1050℃/30min 固(gu)溶(rong)處理的(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)液中的(de)(de)(de)(de)(de)tb為的(de)(de)(de)(de)(de)205,1100C/30min 固(gu)溶(rong)處理的(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)0.4M HCI溶(rong)液中的(de)(de)(de)(de)(de)tb為41332s。并且,當擴散時間較(jiao)長(chang)時(大(da)于150000s,此時,雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)內部氫原子基(ji)本達(da)到飽和),隨著固(gu)溶(rong)處理溫度的(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)高,雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)溶(rong)液中的(de)(de)(de)(de)(de)電流密度呈現上升(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)趨勢。
根據公式D=L2/(15.3t6),可以(yi)得到(dao):不同固溶(rong)處理后的(de)2205雙相不銹鋼(gang)在0.4M HCI溶(rong)液中(zhong)的(de)氫擴(kuo)散系數(shu)曲線圖(tu)如圖(tu)6.4所示。
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。
由陰極充氫產生(sheng)的(de)(de)氫原(yuan)(yuan)子一部分會(hui)(hui)結合成(cheng)H2而逸出,另(ling)一部分會(hui)(hui)以原(yuan)(yuan)子態吸附于(yu)雙相不銹鋼(gang)表面。氫在雙相不銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)擴散(san)(san)的(de)(de)主要驅(qu)動力(li)為濃(nong)度(du)梯(ti)度(du),氫原(yuan)(yuan)子會(hui)(hui)從(cong)H原(yuan)(yuan)子高濃(nong)度(du)區域向H原(yuan)(yuan)子低濃(nong)度(du)區域擴散(san)(san),直至穿透(tou)至試樣另(ling)一面,而被氧(yang)化(hua)成(cheng)H+,成(cheng)為陽極信號電流,此(ci)時氫滲透(tou)曲線(xian)中(zhong)(zhong)的(de)(de)電流密度(du)開始(shi)逐漸上升(sheng)。在氫原(yuan)(yuan)子穿過雙相不銹鋼(gang)的(de)(de)過程中(zhong)(zhong),其阻(zu)力(li)主要為雙相不銹鋼(gang)組織中(zhong)(zhong)的(de)(de)缺(que)陷(xian)(如空(kong)位、晶界、位錯(cuo)),以及第(di)二相。這些缺(que)陷(xian)以及第(di)二相顆粒能夠對H原(yuan)(yuan)子產生(sheng)“釘(ding)扎”作(zuo)用,使得氫原(yuan)(yuan)子難以繼續擴散(san)(san)而“停留”在其周圍。氫在鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)分布不是均勻的(de)(de),而且氫不僅(jin)存在于(yu)晶格間隙中(zhong)(zhong),還會(hui)(hui)以原(yuan)(yuan)子的(de)(de)形式存在于(yu)組織的(de)(de)缺(que)陷(xian)處,如空(kong)位、位錯(cuo)、晶界、第(di)二相等。
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)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)解量(liang)(liang)對(dui)(dui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)向材料(liao)內部擴(kuo)散(san)和(he)滲入以(yi)及導致材料(liao)產生氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)有著很大(da)的(de)(de)(de)(de)影響。2507雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)平衡固(gu)溶(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)受其組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)影響,Tumbul等(deng)人(ren)已經建立(li)了一(yi)個(ge)關于氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)(zai)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)織(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)擴(kuo)散(san)的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)模型,指出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)率(lv)(lv)要低(di)于在(zai)(zai)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)率(lv)(lv),但是奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)(rong)(rong)解度(du)(du)(du)要高(gao)(gao)于鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang),約為(wei)鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(α)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)30倍,當(dang)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)量(liang)(liang)較多(duo)時鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)能(neng)夠(gou)溶(rong)(rong)(rong)解更多(duo)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing),進而(er)使氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散(san)系(xi)數減(jian)小;何建宏等(deng)人(ren)通過緊湊(cou)拉伸實驗研(yan)究(jiu)了雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)過程,指出(chu)(chu)隨(sui)著雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)升高(gao)(gao),雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)發生氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致開(kai)裂應力強度(du)(du)(du)因子門檻(jian)值(zhi)升高(gao)(gao),奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)(dui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致延(yan)遲裂紋的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)展有一(yi)定的(de)(de)(de)(de)阻礙作用(yong),其在(zai)(zai)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)斷裂方(fang)面(mian)能(neng)夠(gou)發揮“纖(xian)維韌化(hua)”的(de)(de)(de)(de)作用(yong),進而(er)能(neng)夠(gou)有效提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)性(xing)能(neng),即雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)敏感性(xing)隨(sui)著奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(γ)含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)升高(gao)(gao)表現(xian)為(wei)降(jiang)低(di)的(de)(de)(de)(de)趨勢。此外(wai),黃彥良等(deng)人(ren)也指出(chu)(chu)材料(liao)發生氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)和(he)塑性(xing)降(jiang)低(di)的(de)(de)(de)(de)現(xian)象與材料(liao)吸附滲透氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)積分數存(cun)在(zai)(zai)較大(da)的(de)(de)(de)(de)聯系(xi),當(dang)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)(rong)(rong)解度(du)(du)(du)升高(gao)(gao)即鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含量(liang)(liang)升高(gao)(gao)時,則其耐(nai)(nai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)性(xing)能(neng)會(hui)得到增(zeng)強。這幾種觀(guan)點都表明雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)能(neng)夠(gou)提高(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)抗氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)能(neng)力。從表6.1可(ke)以(yi)看出(chu)(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散(san)系(xi)數(D)與奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含量(liang)(liang)呈反比例的(de)(de)(de)(de)變化(hua)趨勢,即DSS2507中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含量(liang)(liang)越低(di)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散(san)系(xi)數越大(da)。由(you)第3章對(dui)(dui)2507雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)可(ke)知,奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含量(liang)(liang)隨(sui)固(gu)溶(rong)(rong)(rong)處理溫度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)上(shang)升而(er)減(jian)少,所(suo)以(yi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散(san)系(xi)數跟固(gu)溶(rong)(rong)(rong)溫度(du)(du)(du)呈正比例的(de)(de)(de)(de)變化(hua)趨勢,即固(gu)溶(rong)(rong)(rong)熱處理溫度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)高(gao)(gao)使DSS2507雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)平衡固(gu)溶(rong)(rong)(rong)量(liang)(liang)降(jiang)低(di),實際表現(xian)為(wei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)擴(kuo)散(san)系(xi)數(D)增(zeng)大(da)、耐(nai)(nai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)能(neng)力降(jiang)低(di)。
另外,晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)(cun)也(ye)能夠對(dui)氫(qing)向材料(liao)內(nei)部滲入和擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)產生(sheng)作用。當(dang)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)呈較(jiao)窄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)細長(chang)條狀時,雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)系(xi)(xi)數(shu)(shu)會(hui)較(jiao)低。這是由于晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)(cun)較(jiao)小(xiao)、晶(jing)(jing)界面(mian)積增大(da)、鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)陷(xian)(xian)阱密度(du)升(sheng)高,進而導致(zhi)試樣陰極側形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)H擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)至材料(liao)內(nei)部后先被鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)陷(xian)(xian)阱所捕(bu)獲(huo)進而使H于陷(xian)(xian)阱處聚集。只有當(dang)氫(qing)陷(xian)(xian)都被H填滿之(zhi)后,后來到(dao)達到(dao)鋼(gang)(gang)內(nei)部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)H才會(hui)在材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)格中(zhong)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san),這樣就導致(zhi)原子氫(qing)到(dao)達試樣陽極面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間(16)延長(chang),根據(ju)式(6.1)可(ke)知最終導致(zhi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)系(xi)(xi)數(shu)(shu)減小(xiao)。根據(ju)第(di)3章對(dui)DSS2507雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)織研究結果可(ke)得(de)(de),DSS2507雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)相(xiang)組(zu)織在較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固溶溫度(du)下(xia)都呈長(chang)條狀、晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)(cun)較(jiao)小(xiao),固溶熱處理(li)溫度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增高使兩(liang)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)(cun)都呈緩慢(man)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)大(da)趨(qu)勢,且奧氏體(ti)y相(xiang)逐(zhu)漸(jian)變(bian)(bian)短,變(bian)(bian)成(cheng)島狀分散(san)于鐵素體(ti)上。即隨著(zhu)固溶溫度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)高,2507雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)晶(jing)(jing)粒(li)(li)尺(chi)寸(cun)(cun)變(bian)(bian)大(da)、晶(jing)(jing)界面(mian)積減小(xiao),導致(zhi)氫(qing)陷(xian)(xian)阱密度(du)減小(xiao)、氫(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)系(xi)(xi)數(shu)(shu)變(bian)(bian)大(da)。從表6.1也(ye)能夠獲(huo)得(de)(de)隨固溶處理(li)溫度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增高,氫(qing)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)系(xi)(xi)數(shu)(shu)連續變(bian)(bian)大(da),與實驗結果是一致(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
綜(zong)上所述,2507雙(shuang)相不銹鋼氫擴散系數隨著固(gu)溶溫度的升高而變大,氫脆(cui)敏感(gan)性提高,耐氫脆(cui)性能降低(di)。