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          雙相不銹鋼管氫脆及氫滲透的研究進展
          發布者:不銹鋼管廠(www.bn368.com) 發布時間:2021/5/21 閱讀:443

           自從浙江宏盛特鋼有限公司首次采用電化學滲透的方法研究氫擴散以來,由于其設備簡單,且具有高靈敏度及靈活性而被認可和在研究中使用,這種技術簡稱為D-S雙電解池滲氫技術,現已成為研究雙相不銹鋼管常溫氫腐蝕問題的常規手段。

           

           宏盛特鋼在氫對材料腐蝕電化學性能的研究中指出,氫的進人會導致雙相不銹鋼腐蝕反應阻力減小,氫與各種缺陷綜合在一起,使這些缺陷成為腐蝕活性點,降低反應的活化能力,降低材料的耐蝕性能。喬利杰等人發現,氫在雙相不銹鋼管中通過晶格按Fick定律向基體擴散,同時吸附在位錯露頭處由位錯攜帶進入金屬基體。而位錯運動帶入的氫運動速度要比氫自身擴散更快。田野等人通過研究指出高硅含量可使不銹鋼回火后碳化物細化且彌散分布,而碳化物與基體的界面是強的氫陷阱,因此,可以使氫分布均勻,抑制氫向裂紋尖端擴展,降低不銹鋼管充氫后氫脆敏感性,抑制氫致滯后塑性變形。張海兵等人發現充氫后,高強度不銹鋼管中留存的可擴散氫含量遠大于低強度不銹鋼;高強度不銹鋼管斷裂脆性明顯增加,氫脆系數明顯高于低強度剛。A.H.S.Bueno 等人在對不銹鋼氫脆研究中指出,一部分氫進入機體后會引起氫鼓泡,一部分隨著位錯的移動而進入金屬體內,破壞金屬間原子的結合能,與各種缺陷結合成為腐蝕活性點。何健宏等人研究了鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼的氫致開裂過程,發現氫致開裂力強度因子門檻值隨奧氏體含量增加而增加,隨著充氫電流密度增加而下降,奧氏體相能夠阻礙氫致裂紋的擴展。駱鴻、董超芳等人研究了氫在2205雙相不銹鋼的擴散系數、可擴散氫濃度和氫陷阱密度。結果表明,與純鐵素體相比,2205雙相不銹鋼有效氫擴散系數更小,氫陷阱密度高達1027,氫穿透時間長達1500秒。曾小利等人運用電化學滲透技術對304不銹鋼中氫擴散進行研究發現,隨著不銹鋼表面氫含量增加,氫原子間存在交互作用,會阻礙氫擴展,雖然進人試樣的氫含量增加,但氫的表觀擴散系數變小。

           

           宏盛特鋼提出了氫在多層金屬薄片(ABCD···)中的擴散時間求解方法,其中多層金屬薄片是由不同種金屬組成。S.K.Yen等人在430不銹鋼管基體上電鍍氧化鋯涂層后,利用D-S雙電解池滲氫技術,通過假設和驗證在不銹鋼及涂層中的氫濃度分布,結合擴散定律,建立了氧化膜/鋼基氫擴散模型,得到氫在兩種材料中的擴散系數和氫濃度分布。I.B.Huang等人通過研究氫在430不銹鋼管中的擴散行為,建立了晶內/晶界模型,得到氫在晶內與晶界中的擴散通量和氫濃度分布,并結合擴散定律推導出具有(ABABAB···)多層結構材料的氫擴散系數及氫濃度分布的求解方法。浙江宏盛特鋼有限公司在對雙相不銹鋼管和馬氏體不銹鋼管的氫擴散和氫致開裂模型研究中,結合擴散定律給出了在薄金屬板和厚金屬板中的氫濃度計算公式,以及存在可逆氫陷阱時氫擴散系數的計算方法,氫在雙相不銹鋼中有可逆陷阱存在時的擴散系數。

           
           

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