【正文】
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Corrosion Science 2008。最后,通過(guò)考慮鉬的不存在和與鋼316L相比超過(guò)4%鎳含量的減少量,合金附加費(fèi)預(yù)計(jì)將顯著降低,從而表現(xiàn)出一種構(gòu)件在氫環(huán)境中運(yùn)行的成本效益。然而,這種材料在40MPa的純氫氣和在50C下的性能意味著它是氫能應(yīng)用的一個(gè)有希望的候選對(duì)象??紤]到這種類型的材料[16,21,58]重要的吸收氫不能通過(guò)擴(kuò)散發(fā)生,材料變形和外部氫氣氛的主要相互作用下是氫原子的。即,在某些位置上的應(yīng)力集中高到足以允許氫氣滲透時(shí),外的部分影響氫氣氛,和散裝材料能夠掌控的氫致斷裂的進(jìn)展。與304L鋼合金對(duì)比,并且在拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率方面沒(méi)有外部氫的不利影響。而新型合金108 ,無(wú)論SFE和相應(yīng)的變形機(jī)制的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)都是未來(lái)研究的一部分。這與在空氣中觀察試樣的結(jié)果一致。而區(qū)域2是小而淺凹坑的相對(duì)光滑表面,區(qū)域1是不平坦的表面,且凹部具有等軸和更深的結(jié)構(gòu)。該選擇與拉伸斷裂發(fā)生的三個(gè)階段對(duì)應(yīng),這連續(xù)的三個(gè)階段是:在1的中央裂紋開始和生長(zhǎng),在2中沿剪切面增殖 ,在區(qū)域中3斷裂的終止[6365]。與此相反,304L合金在空氣氣氛的形成對(duì)于氫更為明顯。隨著測(cè)試的進(jìn)行,立即出現(xiàn)兩種傾向:首先, AISI型304L低穩(wěn)定性對(duì)于工程壓力高于10%,其次。 除了面積的減小的值,三種合金的延展性響應(yīng)的直接印象從圖 4中所示的為測(cè)試試樣的頸縮區(qū)域的宏觀圖像獲得。圖3中為兩種氣壓下的示例性的拉伸曲線,其中從拉伸曲線的表象可以推斷所研究的材料中的第一差異??梢钥闯?。[59]把表示鐵素體等效物的儀器讀數(shù)轉(zhuǎn)換成馬氏體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。. 特性描述. 顯微結(jié)構(gòu)和斷裂面在拉伸試樣螺紋部分的縱切面用金剛石研磨膏研磨和拋光到1毫米,進(jìn)行金相準(zhǔn)備。其次用純氫氣在1MPa連續(xù)8清洗 ,然后將容器填充至試驗(yàn)壓力。參考材料是奧氏體不銹鋼AISI304L型和316L的德意志EDELSTAHLWERKE(DEW,德國(guó))提供的半成品。即,提供的熱力學(xué)穩(wěn)定性[ 50] ,的形成(公式(1))的機(jī)械穩(wěn)定性,并提高了SFE [52,53,57] 。這個(gè)量在這里不進(jìn)行評(píng)估,它應(yīng)與足夠的耐腐蝕性和在溶解退火溫度下“最小”鐵素體穩(wěn)定化的作用結(jié)合。即,它不僅奧氏體在固溶退火溫度[50]的熱力學(xué)穩(wěn)定性,而且增加了對(duì)形成的機(jī)械穩(wěn)定性。第三方面,具有相對(duì)較高的SFE是增加合金的穩(wěn)定性的必要特性。這種新型合金通過(guò)高壓氫氣慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)方法經(jīng)驗(yàn)開發(fā)并且合格。此外,考慮到由于沒(méi)有應(yīng)變誘發(fā)馬氏體相變,氫輔助的斷裂可通過(guò)促進(jìn)變形[28,29]的局部化的變形機(jī)制手段解釋。在這方面最早的貢獻(xiàn)之一由Louthan和卡斯基于1976年發(fā)表[8]。這些研究表明,增加奧氏體的穩(wěn)定性已在氫氣環(huán)境中對(duì)材料的塑性回應(yīng)產(chǎn)生有利的影響。因此,具有相同屬性但還可降低相關(guān)成本的新型鋼是需要的。這方面可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)磁測(cè)量和其它x射線衍射研究。 一種高鋁奧氏體不銹鋼對(duì)于氫的應(yīng)用的發(fā)展過(guò)程文章信息:文章歷史: 2012年11月5日 收到2013年2月11日 收到修改稿 2013年2月25日 接收2013年4月4日 可在線共享2013年版權(quán),氫能源出版物、LLC。關(guān)于合金的概念,高碳、高錳、高鋁含量的結(jié)合使合金在抵抗應(yīng)變馬氏體的形成上有一個(gè)極高的穩(wěn)定性。然而,由于其具有高鎳和高鉬含量,這些合金需要一個(gè)成本高的解決方案。幾個(gè)研究都集中在通過(guò)改變間隙和置換元素[6,1820]的含量來(lái)增加奧氏體不銹鋼的穩(wěn)定性。除了盡量減少AISI型316奧氏體不銹鋼中的鎳含量的這種策略,在關(guān)于精益合金和HEE耐熱鋼的文獻(xiàn)中遇到的問(wèn)題解決策略并不是很多。正如作者詳細(xì)的研究討論,高濃度的氫可以修改2169不銹鋼的斷裂機(jī)制。本研究的目的是設(shè)計(jì)一個(gè)精益合金和HEE性?shī)W氏體不銹鋼作為在室溫和零度以下且高壓下氫應(yīng)用的潛在候選者。眾所周知,一個(gè)完全穩(wěn)定的材料并不能保證對(duì)HEE的高阻抗[15,31,40], 但是在亞穩(wěn)合金[5,1315,26]中,對(duì)HEE無(wú)抵抗力也是可能的。其目的是最大限度地提高碳含量。因此,其含量降低到重量“允許的最小”水平13%。最后,考慮到成本效率,鎳含量要保持在AISI 型304L不銹鋼,即8 %(重量)的水平,并且合金化處理沒(méi)有鉬。所有四個(gè)試樣(2個(gè)研磨拋光和2無(wú)研磨拋光)進(jìn)行氫試驗(yàn),其余兩個(gè)作為參考在空氣氣氛中進(jìn)行。在氫氣氣氛中測(cè)試,將容器在1MPa下用純氮?dú)馇逑慈?。這個(gè)Z的參數(shù)是金屬材料對(duì)HEE的易感性的一個(gè)非常敏感的測(cè)量[5,15,21] 。在50℃空氣氛圍下進(jìn)行這種類型的測(cè)量。所得到的圖如圖1 ,其中虛線示出了相應(yīng)碳的等值線。3種合金分別在50℃大氣壓力下的空氣中和在40MPa的氫氣氣氛中進(jìn)行拉伸測(cè)試。在這方面。如圖所示,所有的材料從零質(zhì)量比、零應(yīng)變開始,這意味著在拉伸試驗(yàn)開始時(shí)是一個(gè)完全奧氏體結(jié)構(gòu)。此外,X射線衍射分析表明。這些區(qū)域包括中央的頸縮區(qū)域(1),中間放射帶(2),和外剪切唇區(qū)(3)。表面的其余部分為韌窩型斷裂,但有兩種不同的形態(tài)。此外,外部是切變裂痕(3)的斷裂面以細(xì)長(zhǎng)的開放式的凹痕為特點(diǎn),這表明從中心向試樣的外部的增殖方向。具體而言,把抵抗應(yīng)變誘發(fā)馬氏體形成的非常高穩(wěn)定性,和由相對(duì)高的超臨界流體萃取的方法進(jìn)行均勻變形的可能性相結(jié)合,可以得到一種奧氏體組織。通過(guò)材料[5,13,14,16,17]觀察到304L鋼的宏觀低延展性在促進(jìn)氫的滲透和流通中