不銹鋼以其良好的機械性能、抗腐蝕性能以及焊接性能從而被運用于各種工業(yè)領域。然而在不銹鋼生產(chǎn)過程或者服役過程中不可避免地會引入氫,從而導致不銹鋼發(fā)生氫脆開裂。穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼通常具有較高的抗氫脆性能,但是其制造成本較高。鎳含量較低的亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼在熱充氫或者電化學充氫條件下,均顯示出一定的氫脆敏感性。同時奧氏體不銹鋼的強度較低,很難滿足工業(yè)應用中的強度設計要求。因此,如何提升亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼強度的同時提升其抗氫脆性能成為一項具有挑戰(zhàn)的研究。此外,奧氏體不銹鋼在加工或服役期間在500℃到850℃停留會導致碳化物沿晶界的析出,稱為敏化。敏化不僅對奧氏體不銹鋼的晶界腐蝕、應力腐蝕造成影響,同時也會影響奧氏體不銹鋼的氫脆抗性。馬氏體不銹鋼的強度一般高于奧氏體不銹鋼,但其抗氫脆性能一般低于奧氏體不銹鋼。因此,能否在馬氏體不銹鋼中引入奧氏體來提升馬氏體不銹鋼的氫脆抗性也值得探究。本文以商用304奧氏體不銹鋼和S41500馬氏體不銹鋼為研究對象,采用微觀觀察、統(tǒng)計分析、原位充氫拉伸及氫擴散等方法手段研究了晶粒尺寸、納米孿晶和敏化處理對304不銹鋼氫脆敏感性的影響,以及逆變奧氏體對S41500馬氏... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１應力誘導馬氏體與應變誘導馬氏體轉變示意圖??此外，奧氏體不銹鋼在變形過程中還可能產(chǎn)生變形孿晶

起儲氫罐因氫脆而失效的事故［４７］。然而，由于Ｈ２分子體積大，不能直接進入金??屬，同時，Ｈ２分子分解為Ｈ原子所需要激活能很大，所以環(huán)境中的Ｈ２進入材料??內(nèi)部一般需要經(jīng)歷如圖１．２所示的一系列的反應過程［４８］：??ｒ??７??表面Ｍ?從?Ｈ２Ｍ??ＡＱ４?．?＾ＡＱ３??Ｈ??材料??圖丨．２?Ｈ２通過吸附進入材料的示意圖??（１）?Ｈ２與材料表面發(fā)生碰撞。??（２）?Ｈ２與碰撞金屬外表面Ｍ發(fā)生物理吸附作用：??Ｈ２?＋?Ｍ?—?Ｈ２Ｍ，?ＡＱｉ?＝?—（８￣２１）?ｋＪ／ｍｏｌ?（１．２）??吸附過程為放熱反應，由于吸附反應熱很小，因此此過程很容易發(fā)生。??（３）

利用ＳＩＭＳ能顯示氫的三維分布。用ＳＩＭＳ分析材料表面氫分布時，為了避??免環(huán)境中氫的干擾，通常選擇在材料中預充氘（Ｄ），通過表征Ｄ的分布從而分??析材料中的氫的分布情況。如圖１．４所示，Ｐｏｎｇｅ等人利用ＳＩＭＳ表征了?Ｄ在??ＮｂＮｂ及Ｎｉ－Ｎｂ合金基體的分布情況［５４］。ＳＩＭＳ的空間分辨率可高達到亞微米級??別，遠遠高于氫微印法和氚示蹤法。??９??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]聚焦離子束快速制備鋯合金三維原子探針樣品[J]. 梁雪,韓洪秀,黃嬌,李慧,李強.  實驗室研究與探索. 2018(08)
[2]貝氏體車輪鋼的氫脆敏感性[J]. 任學沖,金瑩,王莎莎,宿彥京,喬利杰,張明如,崔銀會.  腐蝕與防護. 2011(11)
[3]氫對Ti合金的Debye溫度和晶格常數(shù)的影響[J]. 虞炳西,高樹浚.  金屬學報. 1990(06)
[4]金屬結合能差測定的二次離子質譜法及在材料科學中的應用[J]. 陳廉,劉樹望,鄒軍軍,邵玉霞,李裕光.  質譜學報. 1988(01)



本文編號：3402390