不可逆氢原子对高强度钢氢致延迟断裂行为的影响

采用升温脱氢分析测试技术并结合慢应变速率拉伸实验的方法,以及SEM、TEM等手段研究了不可逆氢陷阱对高强度钢42CrMo和13Ni5CrMoV钢的氢致延迟断裂行为的影响,并分析了其微观组织特征、力学性能与陷阱类型的内在关系。结果表明,相比低碳高镍钢13Ni5CrMoV,中碳钢42CrMo在回火过程中易于形成-Fe_(x)C,并存在大量非共格的不可逆氢陷阱Fe_(3)C。42CrMo钢中不可逆氢陷阱激活能为68.3 kJ/mol。不可逆氢陷阱对42CrMo钢的缺口强度具有一定程度的影响,实验证实了对于缺口部件,其不可逆氢原子转变为可逆氢原子,进而参与HIC过程。充氢对42CrMo钢制光滑试样的强度和塑性具有影响,而其仅降低了13Ni5CrMoV钢的塑性,组织差异带来的陷阱类型、分布,使两种实验钢的HIC性能迥异。结合实验钢的陷阱类型与SSRT拉伸性能,不可逆氢陷阱分布于晶界、板条马氏体间隙,其捕获的氢原子在应力梯度作用下转变为可扩散氢原子,从而在晶界、缺陷处发生富集,进而恶化实验钢的力学性能。

钛对药芯焊丝熔敷金属扩散氢的影响

通过添加不同量的钛铁到药芯焊丝中,并在不同保护气焊接的条件下,研究其对熔敷金属扩散氢的逸出和含量的影响.结果表明,保护气体氧化性的增加可以降低熔敷金属扩散氢,而保护气还原性的增加,则熔敷金属扩散氢含量也会相应增加;在药芯焊丝中加入一定量的钛铁,一方面TiO,Ti(C,N)颗粒会在熔敷金属中形成的不可逆氢陷阱,对氢产生捕获作用,可以降低熔敷金属扩散氢;同时,加入的钛铁会提高电弧气氛的还原性,这样会增加熔敷金属的扩散氢,所以适量的添加钛铁,使钛铁对焊接气氛的氧化性的影响和形成不可逆氢陷阱的作用之间合理的结合,能达到理想的降氢效果.

显微组织对贝氏体钢筋氢脆敏感性的影响

通过电化学充氢、慢拉伸实验并结合XRD、SEM、TEM和EBSD等显微组织表征方法,研究了显微组织对两种不同强度级别贝氏体钢筋氢脆敏感性的影响。结果表明:PSB1080钢筋强度高,但氢脆敏感性却低于PSB830钢;PSB830钢筋的组织分布不均匀,马氏体块尺寸差异较大,马氏体中高密度的位错为可逆氢陷阱,充氢之后氢分布不均匀,在拉伸的过程中,氢原子随位错迁移,扩散富集至裂纹尖端,裂纹在脆性大的马氏体和强度低的铁素体中扩展迅速,氢脆敏感性大。PSB1080钢筋板条间的残留奥氏体为不可逆氢陷阱,阻碍了氢原子的扩散富集,此外其组织的均匀性使钢中氢的分布也相对均匀,氢脆敏感性小。亚微米、纳米级的残留奥氏体同时具有良好的机械稳定性和化学稳定性,缓解了应力集中,阻碍了裂纹的扩展。