為了評估極紫外光刻（EUVL）機結構材料的氫損傷行為,提出首先采用低壓氣相充氫的方法獲得不同充氫時間下材料內的氫含量及其變化趨勢,同時采用電解充氫恒載荷拉伸試驗獲得不同氫含量材料的門檻應力值、氫脆指數及變化趨勢;然后將兩者結合從而評判一種材料在低壓氣相氫環(huán)境中的氫脆敏感性及其隨時間的變化趨勢。采用該試驗方法對比測試了304不銹鋼（304SS）和65Mn彈簧鋼在低壓環(huán)境中的氫損傷行為,結果表明:兩種材料置于室溫10Pa氫環(huán)境的時間越長,其氫脆敏感性越低,越不容易發(fā)生氫損傷;且材料內氫含量相同的條件下,65Mn彈簧鋼比相304SS的氫脆敏感性高。該試驗方法可用于EUVL中大部分結構材料的氫損傷行為評估,且試驗結果具有指導意義。 

【文章來源】：腐蝕與防護. 2020,41(09)北大核心

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

氫損傷測試裝置示意圖

極紫外光刻機（EUVL）真空系統(tǒng)使用的結構材料眾多，為探索驗證以上氫損傷測試及評估方法，選擇常發(fā)生氫脆的65Mn彈簧鋼材料進行試驗；同時選擇通常不發(fā)生氫脆的304不銹鋼作為對照組進行試驗。表1和表2為兩者的化學成分和常規(guī)力學性能參數。充氫試驗前，試樣需要磨削以保證表面光亮；充氫結束后立即進行氫含量測試；兩種材料都采用0.5mol/L H2SO4+0.22g/L硫脲混合溶液作為電解液；試樣斷裂后，采用掃描電子顯微鏡觀察斷口形貌。2 結果與討論

充氫時間相同情況下，304SS試樣的氫含量比65Mn鋼試樣的高很多，這與兩種材料的組織結構有關，尤其晶體結構對氫的溶解度最有影響，氫原子通常處于金屬點陣的間隙位置。65Mn鋼的微觀組織為珠光體，即片層狀鐵素體（α-Fe）和滲碳體的交替排列，且α-Fe的數量遠遠大于滲碳體的；304SS為奧氏體不銹鋼。65Mn中的α-Fe為體心立方金屬，氫很可能存在其四面體間隙中；304SS的奧氏體為面心立方，氫很可能存在其八面體間隙位置[15]。因八面體間隙大于四面體間隙的大[6]，故304SS對氫的溶解度比65Mn鋼的更高。2.2 電解充氫恒載荷拉伸試驗

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3280473