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高强度钢氢脆化的研究动向

来源:未知 佚名 2019-03-26 浏览
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  随着钢铁材料强度的不断提高,氢脆化的敏感性越来越明显。板条状马氏体是低、中碳钢的高强度组织。板条状马氏体中的初期奥氏体晶粒按照不同显微组织单位,可分为板条状、块状和片状。以前,对低碳马氏体钢的氢脆化现象与马氏体显微组织的关系进行了调查。结果可知,氢脆化产生的断裂是原始奥氏体晶界附近生成的裂纹沿板条状晶界和块状晶界传播而产生的。有研究报告从结晶学方面对碳量不同的中碳马氏体的氢脆化断裂面进行了解析,由此明确了随着马氏体强度的提高,氢脆化的断裂形态会发生变化。

  众所周知,在钢材中析出的V、Mo和Ti等微细合金碳化物可有效捕获从环境中侵入的氢,从而提高高强度钢的抗延迟断裂特性。有研究报告指出这种氢的捕获量与合金碳化物的析出强度有良好的相互关系,这意味着氢被捕获的主要因素是共格应变磁场。与合金碳化物一样,Fe碳化物也可有效捕获氢,但未见这方面的研究报告。因此,有研究报告就回火温度对高Si添加量马氏体钢的氢捕获行为的影响进行了调查。

  大家知道,冷拉丝用珠光体钢即使抗拉强度超过1800MPa,也具有良好的抗延迟断裂特性。其理由有以下两个:一是包藏的氢不仅可以作为扩散性氢捕获,而且可以作为无害的非扩散性捕获;二是生长的晶粒可以抑制裂纹的发展。另一方面,还有研究报告指出,作为影响氢脆化的因素有位错和氢的相互作用,及伴随这种相互作用而形成的共格缺陷。因此,为提高位错的稳定度,有研究报告研究了在改变冷拉丝用珠光体钢的时效条件后,对提高位错的稳定度、氢包藏特性和延迟断裂特性的影响。

  马氏体钢是高强度钢之一,具有很高的氢脆化敏感性。低、中碳素马氏体钢中出现的马氏体由显微组织大小不同的板条状组织、块状组织、片状组织和原始奥氏体晶粒构成。以前,人们就知道了低碳马氏体钢的氢脆化产生的断裂是原始奥氏体晶界附近的发生的裂纹沿板条状晶界或块状晶界传播而产生的。有研究者通过改变母相奥氏体的晶粒,研究了马氏体显微组织对氢脆化行为的影响。\

  以前,已就改变冷拉丝用珠光体钢的时效条件对氢包藏特性和延迟断裂特性的影响进行了研究。关于改变时效条件后延迟断裂特性会发生大变化的原因,有研究报告从提高位错的稳定度和氢捕获点数量这两方面进行了研究。

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