隨著能源短缺與環(huán)境問題日益凸顯,氫能作為一種清潔高效的二次能源,其開發(fā)和利用成為了我國能源轉型的重要方向之一。由于氫極易滲入儲氫容器的材料中,造成氫脆(Hydrogen Embrittlement,HE),所以對材料HE抗性的要求不斷提高。奧氏體不銹鋼(Austenitic stainless steel,ASS)作為制造儲氫容器的優(yōu)選材料,實際生產(chǎn)過程中常見的塑性變形加工與退火、敏化(焊接)等熱處理對其抗氫性能的影響值得探究。本文使用價格相對低廉的304型亞穩(wěn)態(tài)ASS為研究對象,通過α′馬氏體含量分析、金相觀察、電化學充氫、慢應變速率拉伸、斷口分析等方法研究了塑性預變形和退火(敏化)綜合處理以及基于嚴重塑性變形和退火處理的晶粒細化對其HE性能的影響,為儲氫容器和管道的實際生產(chǎn)提供了一定理論和實驗指導。主要研究內(nèi)容與結論如下:(1)通過預充氫和拉伸試驗研究了拉伸塑性預應變和650°C敏化(用退火模擬)對304鋼HE的綜合影響。發(fā)現(xiàn)高于10%的預應變會導致試樣在接觸氫之前產(chǎn)生大量的預存在α′,從而降低鋼后續(xù)的HE抗性。單獨的敏化處理也會增強鋼的HE,但是將預應變后含α′的304鋼進行短時...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 金屬的氫脆
    1.3 氫脆機理
    1.4 變形與敏化對氫脆的影響
    1.5 晶粒尺寸對ASS性能的影響
    1.6 本文的研究思路與研究目標
2 拉伸變形和退火組合處理對304鋼氫脆敏感性的影響
    2.1 試樣的準備
    2.2 試樣的測試
    2.3 測試結果與初步分析
    2.4 斷口形貌
    2.5 本章小結
3 α′馬氏體對不銹鋼氫傳輸參數(shù)和氫脆機制的影響分析
    3.1 氫含量測定
    3.2 氫擴散系數(shù)與α′含量間定量關系
    3.3 氫溶解度與α′含量間定量關系
    3.4 α′在氫傳輸和氫脆機制中的作用
    3.5 預應變和敏化的綜合作用
    3.6 本章小結
4 晶粒尺寸對304鋼氫脆敏感性的影響
    4.1 試樣的準備
    4.2 試樣的測試
    4.3 測試結果與初步分析
    4.4 結果討論
    4.5 本章小結
5 總結與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：4000861