燕山大学|JMST|铝含量0→0.6%,贝氏体钢氢扩散系数降低41%,抗氢脆提升24%
2026-03-09 17:34:09 作者:本网整理 来源:网络 分享至:

 

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图9展示不同铝含量贝氏体钢在室温与低温条件下的慢应变速率拉伸行为及氢脆指数变化。充氢显著降低抗拉强度与总伸长率,而随铝含量升高,强度逐渐下降但延性提高。氢脆指数随铝含量增加而降低,其中Al-0.6在室温下抗氢脆能力提高约24%,低温下仅提升约2%。

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图10揭示不同条件下断口形貌演变规律。未充氢样品以韧窝与微孔聚合为主,表现典型韧性断裂;充氢后颈缩消失、韧窝尺寸减小,并出现准解理与沿晶断裂特征。低温条件下断口更加平直,脆性特征进一步增强。

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图11通过EBSD分析充氢条件下裂纹扩展路径及KAM分布。裂纹主要沿板条包界面扩展,并伴随大量空洞形成与短裂纹连接。Al-0.6由于晶粒细化导致裂纹路径更加曲折,需要更高扩展能量,从而提升抗裂纹扩展能力;低温下裂纹趋于直线传播。

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图12表征充氢后残余奥氏体向马氏体转变行为。氢致晶格畸变促进马氏体形成,而马氏体具有更高氢扩散速率与更低氢溶解度,导致局部氢富集并加剧氢致解理开裂。提高残余奥氏体稳定性可有效抑制该过程。

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图13展示充氢试样纵截面裂纹传播模式差异。Al-0中裂纹沿原始奥氏体晶界扩展,表现沿晶脆断;Al-0.6则转为穿晶扩展且路径弯曲,这是晶粒细化、位错减少与残余奥氏体稳定化协同作用的结果,但低温下残余奥氏体失稳使该优势显著削弱。

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