查小琴
,
陈沛
,
高灵清
材料开发与应用
采用1种自然含氢和5种电化学预充不同含量氢的1Cr17Ni2马氏体-铁素体双相不锈钢CT紧凑拉伸试样进行了室温疲劳裂纹扩展速率实验,并对断裂后的试样断口进行了宏观和SEM分析.结果表明:电化学充氢没有改变试样的稳态疲劳裂纹扩展关系,扩展速率仍符合Paris的幂率关系;随氢含量的增加,疲劳裂纹扩展速率增加;疲劳扩展断口的宏观形貌和微观形貌均与氢含量有关,自然含氢试样的裂纹前沿呈对称的弧形,断口二次裂纹较充氢试样多;随着充氢量的增加,充氢试样裂纹前沿弧线变得越来越平直,断口上二次裂纹越来越少;氢含量较高试样,边缘部位表现为沿晶断裂特征,中心部位及氢含量较低试样断口则为典型的疲劳扩展形貌,可见清晰的疲劳辉纹.
关键词:
预充氢
,
1Cr17Ni2钢
,
疲劳裂纹扩展
,
断口
尹航
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李倩
,
李金许
,
张智
,
岩雨
,
宿彦京
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.07.004
目的：研究预先存在于试样中的氢对材料力学性能的影响。方法对固溶态和三种时效态18Ni马氏体时效钢，采用双电解槽装置测量了其氢扩散系数，用热分析法获得了材料的氢扩散激活能。采用慢应变速率拉伸法评估了在预充氢后镀镉密封试样的力学性能，并由此评估它们的氢脆敏感性。结果固溶态试样的氢扩散系数最大，为1.40×10?8 cm2/s；对时效态试样，当时效温度分别为465、490、530℃时，氢扩散系数分别为6.23×10?9、5.52×10?9、2.84×10?9 cm2/s，即随时效温度升高，扩散系数降低。而扩散激活能正好相反，固溶态的最小，其他的依次逐渐升高。四种试样均显示出氢脆敏感性，且随着预充氢电流密度升高而增大。T465和T490的氢脆敏感性均大于58%，T530的氢脆敏感性小于40%。四种试样的断口形貌均表现为由中心起裂，向周围呈放射状扩展。中心起裂源处为典型的沿晶开裂，扩展区为准解理开裂。结论过时效态样品的抗氢脆性能最好。预先存在于试样中的氢在拉伸过程中向中心富集，造成中心沿晶开裂，与动态充氢拉伸断口相反。
关键词:
预充氢
,
马氏体时效钢
,
慢应变速率拉伸
,
氢脆
,
氢扩散系数
,
沿晶断裂
