回火马氏体钢中氢的扩散行为及其氢脆敏感性

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1、第33卷第1期材料热处理学报Vol．33No．12012年1月TRANSACTIONSOFMATERIALSANDHEATTREATMENTJanuary2012回火马氏体钢中氢的扩散行为及其氢脆敏感性1，22212武光宗，王毛球，王春芳，甘国友，董瀚(1.昆明理工大学材料科学与工程学院，云南昆明650093;2.钢铁研究总院先进钢铁材料技术国家工程研究中心，北京100081)摘要:通过TDS方法研究了氢在18Cr2Ni4W和25CrNi2MoVNb两种低温回火马氏体钢中的扩散行为，同时结合慢应变速率拉伸实验研究了这两

2、种马氏体钢的氢脆敏感性。结果表明，与18Cr2Ni4W钢相比，25CrNi2MoVNb钢因碳含量较高和晶粒显著细化作用使抗拉强度从1300MPa级提高到了1500MPa级后，其氢脆敏感性也明显增加。通过试样充氢后放置试验，测定氢在－72－7225CrNi2MoVNb钢和18Cr2Ni4WA钢中的扩散系数分别为7.87×10cm/s和3.99×10cm/s。可见，氢在25CrNi2MoVNb钢中更容易扩散，因而在充入相同可扩散氢时，25CrNi2MoVNb钢性能损失更大。关键词:马氏体钢;氢脆;氢扩散;TDS中图分类号:

3、TG142.24文献标志码:A文章编号:1009-6264(2012)01-0136-05Hydrogentransportbehaviorandhydrogenembrittlementsusceptibilityoftemperedmartensiticsteels1，22212WUGuang-zong，WANGMao-qiu，WANGChun-fang，GANGuo-you，DONGHan(1.FacultyofMaterialsScienceandEngineering，KunmingUniversityofS

4、cienceandTechnology，Kunming650093China;2.NationalEngineeringResearchCenterofAdvancedSteelTechnology，CentralIronandSteelResearchInstitute，Beijing100081China)Abstract:Hydrogentransportintwoquenchedandtemperedmartensiticsteels18Cr2Ni4Wand25CrNi2MoVNbwasinvestigated

5、bymeansofthermaldesorptionspectrometry(TDS)，andhydrogenembrittlementsusceptibilityofthesteelswasinvestigatedbymeansofslowstrainratetensiletests．Resultsshowthatcomparedwith18Cr2Ni4Wsteel，25CrNi2MoVNbsteelhasahigherstrengthlevelofover1500MPaduetoitshighercarboncon

6、tentandfinergrainsize，anditalsoexhibitshighersusceptibilitytohydrogenembrittlement．Fromthevariationofhydrogencontentinthehydrogen-chargedspecimenswithexposingtimeatambienttemperature，itisfoundthathydrogendiffusion－72－72coefficientsin25CrNi2MoVNband18Cr2Ni4Wsteel

7、sare7.87×10cm/sand3.99×10cm/s，respectively．Hydrogencantransportmoreeasilyinthe25CrNi2MoVNbsteel，indicatingthatthemechanicalpropertiesof25CrNi2MoVNbsteelmaydecreasemoreevidentlywhenchargedwithasimilardiffusiblehydrogencontent．Keywords:martensiticsteel;hydrogenemb

8、rittlement;hydrogendiffusion;TDS中低碳合金钢经淬火低温回火后具有超高强度高于18Cr2Ni4W钢。经淬火回火后使用的高强度马［2］和高韧性，常用作传动轴等高强度结构件。为提高淬氏体钢通常有较高的氢脆敏感性，研究其氢脆敏火低温回火钢的强度，一般通过增加其含碳量来实感性对于保证其安全应用非常必要。现。2