载荷速率对充氢SA508-3钢断裂韧性的影响

发布时间：2021-10-12 13:00

　　采用高温高压气相热充氢方法将氢充入SA508-3钢,采用J积分方法比较不同载荷速率下未充氢与充氢钢的断裂韧性,考察氢对SA508-3钢断裂韧性的影响。结果表明,在相同载荷速率下,与未充氢SA508-3钢相比,充氢钢断裂韧性明显降低,充氢断口均为韧性和脆性混合断口形貌。随着载荷速率的降低,断裂韧性损失逐渐增加,准解理所占面积增加,脆性提高。在三向应力的作用下,氢与静水应力的交互作用能大于氢与可动位错的交互作用能,静水应力更易捕获到氢。SA508-3钢断裂韧性测试过程中,在三向应力的诱导下会促进氢富集在裂纹尖端碳化物和基体的界面处,从而降低了碳化物和基体的结合强度,致使阻碍裂纹扩展的能力减弱,因此钢充氢后断裂韧性降低。随着载荷速率的降低,三向应力作用在裂纹尖端的时间增加,氢富集在碳化物和基体界面浓度增加,氢压增强,加速裂纹扩展,钢的脆性提高,断裂韧性损失增加。 

【文章来源】：金属热处理. 2020,45(10)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

SA508-3钢的微观组织

不同载荷速率下充氢SA508-3钢经断裂韧性测试后的低倍断口形貌如图4所示。图4中黑色虚线之前为预制疲劳裂纹区，之后为裂纹扩展区，主裂纹由左向右扩展。可见，不同载荷速率下的充氢断口均为韧性和脆性混合断口形貌。随着载荷速率的降低，凹坑尺寸逐渐增大，类似准解理所占面积增加。不同载荷速率下充氢钢经断裂韧性测试后的高倍断口形貌如图5所示，可见，凹坑内部均以碳化物为中心的撕裂河流花样为主要断口形貌。随着载荷速率的降低，撕裂棱逐渐变短、变少。图3 充氢SA508-3钢断裂韧性损失随载荷速率的变化曲线

充氢SA508-3钢断裂韧性损失随载荷速率的变化曲线

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3432626