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钢中氢热脱附谱线影响因素的数值模拟

成林 , 魏永帅 , 吴开明 , 伊琳娜·罗迪洛娃

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160109

热脱附谱线分析已广泛用于研究高强钢中氢原子的吸收与扩散行为,以及氢原子与氢陷阱之间的反应动力学参数等。通过分析热脱附谱线峰值温度可获取氢陷阱的最重要参数:氢陷阱与氢原子之间的结合能。采用McNabb-Foster模型系统模拟研究钢中氢的热脱附谱线的影响因素。结果表明:除氢原子与氢陷阱之间的结合能之外,热脱附实验加热速率以及初始实验温度,样品尺寸、形状,氢原子在氢陷阱中的初始占有率,以及在样品中的分布等均能影响热脱附谱线的峰值温度以及形状,从而对氢陷阱与氢原子之间的结合能分析产生影响。同时基于局域平衡模型的模拟结果发现热脱附过程中氢原子从低结合能氢陷阱解析后可再次被高结合能陷阱捕获。

关键词: 热脱附谱线 , McNabb-Foster模型 , 氢陷阱 , 数值模拟

中国RAFM钢中驻留氘的热脱附行为研究

刘凌博 , 窦天军 , 王博 , 饶咏初 , 叶小球 , 陈长安

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.14.003

分别研究了中国自主研发的2种低活化铁索体/马氏体钢(CLAM钢和CLF-1钢)中氘的驻留情况,利用金相显微镜对材料的金相组织进行分析.结果表明,CLAM钢为等轴的回火马氏体相,而CLF-1钢金相组织为保持了板条马氏体形态的细小回火马氏体.通过氘的扩散常数计算2种钢中氘浓度分布,结果显示,CLAM钢和CLF-1钢在500℃、500 kPa条件下,氘充饱和情况下氘浓度分别为7.43 μg/g和5.7μg/g.在室温下放置0.5h后,CLAM钢和CLF-1钢中的氘分别损失了23%和51%.TDS实验结果表明,CLAM钢中的氘只有1个解吸峰,激活能为21 kJ/mol,对应的氢陷阱为晶界和位错.CLF-1钢中的氘有2个解吸峰,解吸峰激活能为31 kJ/mol,高温段解吸峰激活能为94 kJ/mol.2种钢中低温段解吸峰对应的氢陷阱为晶界和位错,CLF-1钢低温段解吸峰的激活能略高是因为其晶粒尺寸小,氘原子的扩散路径更多.CLF-1钢样品高温段解吸峰对应的氢陷阱是由晶界和位错等缺陷与MC碳化物复合形成的新的氢陷阱.

关键词: 低活化铁素体/马氏体钢 , , 热解吸谱

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