充氢后所产生的奥氏体晶格膨胀可以通过时效得到恢复，其恢复程度与时效时间见图4。 由图1观察到在充氢3h后a'马氏体与e马氏体同时产生。随着充氢时间的延长，这两 种马氏体产物都是稳定的，且这一稳定性一直持续到时效过程。即使时效一个月，充氢时 产生的a'与e马氏体也不会消失（图3）。 3讨 论 在充氢过程中，原子态的氢将进入304L不锈钢的奥氏体晶体，占据间隙位置，形成过 饱和氢的固溶体，引起奥氏体晶格的膨胀。这就产生了本研究中所观察到的充氢奥氏体的 (220),(311)晶面衍射线的位移。文献〔2一4)也报道了相同的结果。氢在奥氏体内的扩 散系数是在10-10~10-12cm2/s数量级r5)。这样低的扩散系数必将形成一个由表及里大的氢 浓度梯度。氢在品格中的不均匀分布引起晶格的畸变从而使谱线展宽)。同时晶格中的氢陷 阱也可造成氢在晶格中的不均匀分布7。本研究观察到的充氢过程中半高宽的变化（图2b) 就是这种畸变的反应。从谱线上还可看到这种谱线展宽是非对称的，倾向于低角度侧，这是 表层氢浓度梯度较大所致。 时效放氢时，由于氢逐渐从晶格中逸出，晶格膨胀的程度也逐渐减弱，并逐渐恢复到原 始态的水平，晶格畸变也随着氢的逸出得以恢复，但无法恢复到原始的水平，这是由于过饱 和的氢已引起了奥氏体中位错的增殖和亚结构的形成，使这部分谱线展宽不可逆，在室温时 效过程中无法恢复。 奥氏体不锈钢中氢致相变的研究目前已发表了很多，但对于相变机制还没有统一的认 识，文献〔8)报道了氢可以降低奥氏体层错能的观点。文献〔9)进一步认为由于氢降低了奥氏 体的层错能，使奥氏体层错成为密排立方结构的c马氏体的二维晶核，导致y→e相变，进而ε 马氏体作为a'马氏体的形核位置，促成a的生成。因而相变的贯序是y*e→a'。而文献 〔2)的研究为具有不同惯习面的《'马氏体是从奥氏体直接生成的，更为致密的ε马氏体是由 生成α'马氏体时产生的相变应力诱发的，相变贯序是y→a'-→e。文献〔4们的研究虽然认为相 变贯序是y-→e→：'，但其实验中发现奥氏体衍射线并未呈现出高层错密度的特征，故而对ε 马氏体从层错为核心生成的论点提出了怀疑。 本研究中，当充氢小于3h时，没有观察到a'与e马氏体的谱线，而当充氢3h以后则同 时观察到a'与e马氏体的谱线，因而可以认为相变贯序是y→“'+e。 4结 论 (1)氢进人奥氏体可以使点阵膨胀与畸变。 (2)过饱和氢可以使奥氏体晶格中位错增殖，形成亚结构。 (3)氢促进奥氏体不锈钢的马氏体相变，相变贯序是y→a'+e。 (4)氢致a与ε马氏体为稳定相，长时间室温时效也不会消失。 参考文献 1 Eliezer D,Chakrapani D,Altstetter C and Pugh N.Metall,Trans,A, 371充氢 后所产生的 奥 氏体晶格膨胀可 以通过时 效得到 恢复 ， 其恢 复程 度与时效时间见图 。 由图 观察到 在充氢 后 。 ‘ 马 氏 体与。 马 氏体同时产生 。 随着充氢时 间的延长 ， 这两 一 种 马 氏体产物都是稳定的 ， 且这一稳定性一直持续到时效过程 。 即使时效一个月 ， 充氢时 产生的 与。 马 氏体也不会消失 图 。 讨 论 在充氢过程 中 ， 原子态的 氢将进人 不 锈钢的 奥 氏体 晶体 ， 占据间隙位置 ， 形 成 过 饱和 氢的 固溶体 ， 引起奥氏体 晶格的 膨胀 。 这就产生 了本研究中所观察到 的 充 氢 奥 氏体的 ， 晶面衍射线的 位移 。 文献〔 一 〕也 报道 了相 同的结 果 。 氢 在 奥 氏 体 内的 扩 散系数是在 。 、 ‘ 。 一 ‘ 么 “ ” 数 量级 〔 ” ’ 。 这样 低的扩 散系数必将 形成一个 由表及里大的 氢 浓 度梯度 。 氢在 晶格 中的 不均匀分布 引起晶格的 畸变从 而使谱线 展宽 〔 ’ 。 同时 晶格 中的 氢 陷 阱也可造成 氢在 晶 格 中的 不 均匀分布 〔 〕 。 本研究观察到的 充氢过程 中半 高 宽的变化 图 就是这种 畸变的 反应 。 从谱线 上还可看到这种谱线 展 宽是非对 称的 ， 倾向于 低角度侧 ， 这是 表层氢浓 度梯度较大 所致 。 时效 放 氢时 ， 由于氢逐 渐从 晶格中逸 出 ， 晶格膨胀的程度也逐渐减弱 ， 并逐渐恢复到原 始态的水平 ， 晶格畸变也随着氢的逸 出得 以 恢复 ， 但无法 恢复到原始的 水平 ， 这 是 由于过 饱 和的 氢已引起 了奥氏体中位错的增殖和亚结 构的 形成 ， 使这部分谱线展宽不可逆 ， 在室温时 效过程 中无法 恢复 。 奥氏体不锈钢中氢致相变的 研究 目前 已发表 了很多 ， 但对于相 变机制还没有 统 一 的 认 识 。 文献〔 〕 报道 了氢可 以降低奥 氏体层错能 的观点 。 文 献〔幻进一 步认为 由于氢降低 了奥 氏 体的层错能 ， 使奥 氏体层错成为密排立方结构的。 马 氏体的二维晶核 ， 导致夕、 。 相 变 ， 进而 马 氏体作为 ， 马氏体的 形核位置 ， 促成 产 的 生 成 。 因而相变的 贯序 是夕、 “ ， 。 而 文 献 〔 〕的 研究为 具有不 同惯 习面的 “ ’ 马 氏体是从奥 氏体直接生 成的 ， 更为致密的。 马 氏 体 是 由 生成， 马氏体时产生的相 变应力诱发的 ， 相 变贯序是 ‘ ‘ “ 。 文 献〔 〕的研究虽 然认 为相 变贯序是夕 。 ， ‘ ， 但其实验中发 现奥 氏体衍射线 并未呈 现 出高层错 密度的特征 ， 故 而 对 马氏体从层错 为核心生成的论点提 出 了怀疑 。 本研究 中 ， 当充氢小于 时 ， 没有观察到， 与‘ 马 氏体的 谱线 ， 而 当充氢 以后 则 同 时观察到 ‘ 与 。 马氏体的 谱线 ， 因而 可以认为相变贯序是夕、 ‘ 十 。 结 论 氢进人奥氏体可以使点阵膨胀与畸变 。 过 饱和 氢可以使奥氏体 晶格 中位错增殖 ， 形 成亚结构 。 氢促进奥 氏体不锈钢的 马 氏体相 变 ， 相 变贯序是夕、 ‘ 。 。 氢致 与。 马氏体为稳定相 ， 长时间室温时效也不会消失 。 参 考 文 ， ， 献