加热温度对热成形中锰钢氢脆敏感性的影响

摘要

对0.1C–5Mn中锰钢在不同温度（850、950和1000℃）加热后进行热成形处理，利用电化学预充氢、慢应变速率拉伸及氢渗透实验等研究了加热温度对其氢脆敏感性的影响.结果表明，试验钢在不同温度加热后进行热成形处理，其组织全部为马氏体，同时因自回火而生成一定量的ε-碳化物，且随着加热温度的升高，原奥氏体晶粒尺寸增加，而试验钢的强度和塑性逐渐降低.当加热温度为850℃时获得了较好的强度与塑性配合，强塑积为22 GPa·%.随着加热温度升高，充氢样中的可扩散氢含量明显降低而非可扩散氢含量有所增加，而以相对缺口抗拉强度损失表征的氢脆敏感性指数及有效氢扩散系数呈现先升高后显著降低的变化趋势，当加热温度为1000℃时，氢脆敏感性最低.进一步断口分析表明，试验钢充氢断口起裂区均为沿着原奥氏晶界的沿晶断裂.试验钢的这种氢脆断裂行为主要与热成形中锰钢的强度水平及自回火析出的ε-碳化物有关.与常用的传统热成形钢22MnB5相比，试验钢的氢脆敏感性较高，这主要与其M_s点（马氏体转变开始温度）较低而使得自回火程度较低等有关.

关键词

中锰钢 / 氢脆敏感性 / 热成形 / 微观组织 / ε-碳化物

基金资助

钢研总院重点基金(事21T62550Z)