充氢时间对QP980钢拉伸性能和断裂行为的影响

摘要

采用电化学充氢与慢应变速率拉伸（SSRT）实验研究充氢时间对QP980钢复相组织氢脆特性的影响.应力-应变曲线结果表明，随充氢时间延长，抗拉强度与延伸率显著下降，但氢的存在不影响断裂前的加工硬化速率.断口形貌分析表明，在无氢情况下，试样中部为韧窝与准解理混合断裂，边缘部分为韧窝断裂；充氢后试样的混合断裂区增大，且随充氢时间的延长，准解理单元刻面尺寸增大.通过二次裂纹和组织观察发现，当氢浓度较低时，铁素体与马氏体的相界面成为裂纹源主要位置，裂纹沿马氏体与铁素体相界面扩展并被铁素体钝化，形成微孔缩聚式裂纹，表明此时氢致局部塑性理论(HELP)为氢脆主导机制；当氢浓度较高时，裂纹转变为发丝状裂纹并穿过基体铁素体组织内部，表明氢致弱键理论(HEDE)为主导机制.

关键词

QP980钢 / 充氢 / 氢致裂纹 / 慢应变速率拉伸 / 氢脆机制