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      為什么碳量高的不銹鋼材料容易裂?

      責任編輯: zheheng 發布時間2020-09-03    點擊數:17470 次
        含碳量高的鋼材發生過很多次斷裂,如45#鋼做的軸,使用不太長的時間就發生斷裂。從斷裂后部件上取樣,進行金相分析,往往找不到產生的原因,即算牽強附會找到了一些原因,也不是實際的原因。

      有部份不銹鋼材料為了確保更高的強度,還必須在不銹鋼中添加碳,隨之就會析出鐵碳化物。從電化學的觀點來看,鐵碳化物發揮了陰極作用,加快了基體周邊的陽極溶解反應。在顯微組織內的鐵碳化物體積分數的增大還歸因于碳化物的低氫超電壓特性。

      鋼材表面易于產生并吸附氫,氫原子向鋼材內部滲入的同時,氫的體積分數就可能會增加,使得材料的抗氫脆性能顯著降低。

      碳含量越高,氫擴散系數減小,氫溶解度增大。學者Chan曾經提出,析出物(作為氫原子的陷阱位置)、電位、空孔等各種晶格缺陷與碳含量成正比,碳含量增大,就會抑制氫擴散,因此氫擴散系數也較低。

      由于碳含量與氫溶解度成正比關系,作為氫原子陷阱的碳化物,體積分數越大,鋼材內部的氫擴散系數越小,氫溶解度增大,氫溶解度也包含了有關擴散性氫的信息,因而氫脆敏感性。隨著碳含量的增加,氫原子的擴散系數減小,表面氫濃度增大,這是因為鋼材表面的氫超電壓下降所致。
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