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接近韧窝形式的形貌出现。(b)0号试样断口附近有很多微裂纹,沿垂直于拉伸的方向排 列,并总是在M/F相界面上出现,如图4(a);6号试样断口附近,相比0号和8号试样, 微裂纹要少但裂纹更细、长、平直,也是源于M/F相界面,如图4(b),8号试样断口附近有 较多的微裂纹,基本上是从被拉长的马氏体条端部的M/F相界面上起源,如图4(c)。这些裂 纹沿着垂直于拉伸的方向展,但不如6号试样中裂纹那么平直,而是不连续地、曲折地扩 展。 由此看来,各种变形量的冷拔双相组织的氢脆断裂过程,与未充氢状态的断裂过程相 比:①裂纹形核位置设有改变,仍是在MF相界面萌生,主要区别是,微裂纹萌生后,并不 是沿着MF界面生长,也不是在铁素体中沿着拉伸方向生长,而是垂直于拉伸方向,向铁素 体一侧扩展。②对于不同变形量的双相组织,这种促进裂纹在铁素体中扩展的作用是有差异 的,氢在6号试样中的作用最为显著。 3讨 论 (1)图3所示,随着冷拔变形量增加,双相钢中的品体缺陷不断增加,因而氢含量也不 断增加,但氢脆敏感性却经历了如图2所示的先上升,然后下降的过程,出现了峰值。这可 以从这些晶体缺陷作为盆陷井捕捉的氢能否作为氢源有效地扩散,在断裂危险点富集这方面 来考虑。 氢在金属中的扩散主要有两种形式:①任晶格中的间隙扩散,②通过晶体缺陷一位错 核心载氢运动扩散3)。位错载氢扩散在室温下比间隙扩散要快10‘倍45),因而在双相钢 的氢脆断裂过程中起着重要作用,与不同冷拔变形量的双相组织的氢脆敏感性也是相关的。 在未变形双相组织中,铁素体的位错密度较小,在预充氢过程中不能吸收较多的氢作为 氢源,因而氢脆敏感性较低。在变形量很大的双相组织中,虽然位错密度很高,预充氢时可 以大量地吸收氢,但这时位错已形成缠结和胞状结构),可动性很小,位错载氢运动促进 氢富集的效率很低,因而氢胞敏感性也低。在冷拔变形量不大时,材料中存在较多的可动位 错,这些可动位错在预充氢过程中吸收氢,在拉伸变形过程中会以文献〔3)所述的方式有效 地载氢运动,使氢迅速在M/F相界面富集,促进裂纹的萌生和扩展。因而在一定的冷拔变形 量范围内,随着冷拔变形量增加,氢脆敏感性上升,在某一变形量达到峰值后,又逐步下 降。 本实验的快、慢应变速率拉伸所得的氢脆敏憾性之比较,也从另一个方面说明了位错输 氢对氢脆敏感性的质献。根据Tin等r3J的理论,当位错运动速率超过一临界速率V。时,位 错就会脱离氢气团,位错钱氢失效。因而在相对较低的应变速率下,位错输氢的效率比高应 变速率的高。这样,具有一定可剥位错密度的30%冷拔变形的双相组织,低应变速率拉伸 的氢脆做感性明显地高于高应变速率的氢脆敏感性。对于很大变形量的冷拔双相组织,由于 位错以胞状结构和缠结形成存在:2),位错本身的输氢效率很低,故氢脆敏感性对拉伸应变 速率的依赖很小,于是便出了图2所示的,随着冷拨变形量的增加,由应变速率造成的双相 钢的氢脆敏感性差别减小。 (2)关于冷拔变形(F+M)型双相钢中受控于氨扩散的裂纹展一一铁素体脆化。 Davies‘a)研究了(F+1)型双相钢的氢脆断裂行为,结果是这类双相钢是氢脆敏越 342厂尹︸ 接近 韧 窝形式的形貌出现 。 号试样断 口 附近 有很多微裂纹 , 沿 垂直 于拉伸 的 方 向 排 列 , 并总是 在 相 界面上 出现 , 如 图 号试样断 口附近 , 相 比 。 号和 号 试 样 , 微裂纹 要少 但裂纹 更细 、 长 、 平 直 , 也是源 于 相 界面 , 如 图 , 号试样断 口 附近 有 较 多的微裂纹 , 墓本上是 从被 拉 长 的马 氏体条端 部 的 相 界面 上起源 , 如 图 。 这 些 裂 纹沿 着垂直于 拉伸的方 向扩展 , 但 不如 号试样 中裂纹 那 么平直 , 而是不 连 续地 、 曲折地扩 展 。 由此 看来 , 各 种 变形 量 的 冷 拔 双 相组织 的氢脆 断裂过 程 , 与 未充氢状 态 的断 裂 过 程 相 比 ①裂纹 形 核位置 没有 改 变 , 仍是 在 相 界面萌生 , 主 要 区别是 , 微 裂纹 萌生后 , 并不 是沿 着 界面 生长 , 也不是 在铁 素体 中沿 着拉伸方 向生长 , 而是 垂直于 拉 伸方 向 , 向铁 素 体一 侧 扩展 。 ②对于 不 同变形 量 的双相 组织 , 这 种促进裂纹 在铁 素体 中扩展 的作用是 有差异 的 , 氢 在 号试样中的 作用 最为显 著 。 讨 论 图 所示 , 随 着冷拔变形 量增 加 , 双 相钢 中的 晶 体缺陷不断增加 , 因 而氢 含量也不 断增 加 , 但氢 脆 敏感性 却经 历 了如 图 所 示的 先上升 , 然 后下 降 的 过程 , 出现 了峰值 。 这可 以从这些 晶 体缺陷作为氢 陷井捕捉 的氢能 否作为氢源 有效地 扩 散 , 在断裂危 险点富集这 方面 来考虑 。 氢 在金属 中的扩散 主要 有 两种 形式 ① 在晶格 中的 间隙扩散 , ② 通过 晶体缺陷 - 位错 核心 载氢运 动扩散 〔 ” ’ 。 位错 载氢扩 散在室温 下 比 间隙扩散要快 弓 倍 ‘ 弓 ’ ’ , 因而 在双相钢 的氢 脆断裂过程 中起着重要作用 , 与不 同冷拔变形 量的双 相组 织 的氢脆敏感性也是相关的 。 在未变 形双 相组织 中 , 铁 素体的位错密度较 小 , 在预充氢 过 程 中不能吸收较多的氢作为 氢源 , 因而氢脆 敏感性较低 。 在变 形 量很大的双 相组织 中 , 虽然 位错密度很 高 , 预充 氢时可 以大 量 地吸收 氢 , 但这 时位 错 已形 成缠结 和胞状结 构 〔 ‘ ’ , 可 动性很 小 , 位错 载 氢运 动促进 氢富集 的效率很低 , 因 而 氢胞 敏 感性 也低 。 在冷拔 变形 量不大时 , 材料 中存 在较多的可 动位 错 , 这些可 动位错在预充氢 过程 中吸收氢 , 在拉伸变形 过程 中会以文献 〔 〕 所述的方式有效 地载氢 运 动 , 使氢迅速 在 相 界 面富集 , 促进裂纹 的 萌生 和扩展 。 因而 在一定的 冷拔 变形 量范围 内 , 随 着冷拔 变形 量增加 , 氢 脆 敏 感性上升 , 在某一 变形 量达 到 峰 值 后 , 又逐 步下 降 。 本实验的 快 、 慢应 变速 率拉伸所 得的氢脆 敏感性之 比较 , 也 从另一 个 方面说 明了位错输 氢对氢 脆故感性的 贡献 。 根 据 等 〔 ’ 的 理 论 , 当位 错运 动速 率超过一 临界速率 。 时 , 位 错就会脱离氢 气 团 , 位 错载氢 失 效 。 因 而 在相 对较 低的 应 变 速率下 , 位错输氢 的效率比 高应 变速率的 高 。 这样 , 具 有一定可 动 位错密度的 冷拔 变形的 双 相组 织 , 低应变速 率 拉 伸 的氢 脆 敏感性 明显地 高于 高应变速 率的氢 脆敏感性 。 对于 很 大变形 量的 冷拔 双相 组织 , 由于 位 错以胞状结 构 和缠 结形成 存 在 〔 ’ , 位 错本身的 输氢 效率 很低 , 故氢 脆 敏感 性 对 拉伸应 变 速率的 依 赖很 小 , 于是 便出 了图 所示的 , 随 着冷拨变形 量的增加 , 由应变速率造成的双 相 钢的氢 脆 敏 感性 差别减 小 。 关 于 冷 拔 变 形 十 型 双 相钢 中 受控 于氢 扩 散的裂纹 扩展 - 铁 素体脆化 。 、 〔 。 ’ 研 究 了 十 人 型 双 相钢 的氢脆断 裂行为 , 结果是 这 类双 相 钢 是 氢脆 敏感
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