塑性变形及退火处理对304奥氏体不锈钢氢脆敏感性影响研究

发布时间：2024-07-05 02:00

　　随着能源短缺与环境问题日益凸显,氢能作为一种清洁高效的二次能源,其开发和利用成为了我国能源转型的重要方向之一。由于氢极易渗入储氢容器的材料中,造成氢脆(Hydrogen Embrittlement,HE),所以对材料HE抗性的要求不断提高。奥氏体不锈钢(Austenitic stainless steel,ASS)作为制造储氢容器的优选材料,实际生产过程中常见的塑性变形加工与退火、敏化(焊接)等热处理对其抗氢性能的影响值得探究。本文使用价格相对低廉的304型亚稳态ASS为研究对象,通过α′马氏体含量分析、金相观察、电化学充氢、慢应变速率拉伸、断口分析等方法研究了塑性预变形和退火(敏化)综合处理以及基于严重塑性变形和退火处理的晶粒细化对其HE性能的影响,为储氢容器和管道的实际生产提供了一定理论和实验指导。主要研究内容与结论如下:(1)通过预充氢和拉伸试验研究了拉伸塑性预应变和650°C敏化(用退火模拟)对304钢HE的综合影响。发现高于10%的预应变会导致试样在接触氢之前产生大量的预存在α′,从而降低钢后续的HE抗性。单独的敏化处理也会增强钢的HE,但是将预应变后含α′的304钢进行短时...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 金属的氢脆
    1.3 氢脆机理
    1.4 变形与敏化对氢脆的影响
    1.5 晶粒尺寸对ASS性能的影响
    1.6 本文的研究思路与研究目标
2 拉伸变形和退火组合处理对304钢氢脆敏感性的影响
    2.1 试样的准备
    2.2 试样的测试
    2.3 测试结果与初步分析
    2.4 断口形貌
    2.5 本章小结
3 α′马氏体对不锈钢氢传输参数和氢脆机制的影响分析
    3.1 氢含量测定
    3.2 氢扩散系数与α′含量间定量关系
    3.3 氢溶解度与α′含量间定量关系
    3.4 α′在氢传输和氢脆机制中的作用
    3.5 预应变和敏化的综合作用
    3.6 本章小结
4 晶粒尺寸对304钢氢脆敏感性的影响
    4.1 试样的准备
    4.2 试样的测试
    4.3 测试结果与初步分析
    4.4 结果讨论
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历
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本文编号：4000861