氫對鋼強度影響的研究

  眾所周知,耐磨板材料中的氫會在各種俘獲位置(位錯、晶界、析出物和夾雜物等)被俘獲。升溫分析法是一種很重要的分析法,它可以對在這些俘獲位置被俘獲的氫進行定量的分離測定。以往的分析法有電化學氫透射法、甘油法測氫和熔融法等,但它們無法對被俘獲的氫進行分離檢測。

  采用升溫分析法可以把握各種俘獲位置的影響。其影響有冷加工后的位錯增加的影響、晶粒度的影響、析出物的影響、殘余的影響和烘干后氫的析出等。近年來,作為可以把握點陣空位生成的研究,開始向新的生成機理的研究展開。

  但是,擴散氫量和延遲斷裂特性并沒有相互關(guān)系,關(guān)于兩者之間的關(guān)系是通過把作為鋼材中固有能力的臨界擴散氫量(Hc)和由環(huán)境滲入的擴散氫量(He)比較后進行判定的方法進行研究。

  在對氫進行定量化的同時,使氫的存在部位呈可視化是一個重要的課題。作為其手段有氚電顯自射線照相法、氚倫琴射線照相法、二次離子質(zhì)量分析法、掃描式光電子化學顯微鏡法和氫顯微照相法等。其中,氫顯微照相法從原理上來看,其靈敏度和分辨率很高,因此需要特殊的設(shè)備。

  耐磨板在滲入的氫影響延遲斷裂的情況下,即使是相同的耐磨板(由環(huán)境滲入的),滲入的氫也會因環(huán)境的不同而不同,產(chǎn)生的延遲斷裂特性也會發(fā)生變化。調(diào)查了各種1100MPa級耐磨板在不同環(huán)境下的延遲斷裂特性。環(huán)境越嚴酷,硼鋼的延遲斷裂特性越差,但SCM345的延遲斷裂特性反而提高。結(jié)果可知,由于環(huán)境的不同,延遲斷裂特性的評價也會相反。采用相同鋼種生產(chǎn)的螺栓在實際裸露使用后的斷裂評價與在適度環(huán)境下使用試驗后的評價一致。這也與最近建筑研究所和物質(zhì)材料研究機構(gòu)的研究報告一致。這暗示著在進行高強度鋼這種新材料開發(fā)時,還必須很好地考慮到進行延遲斷裂試驗的環(huán)境。