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分享:高強(qiáng)抗氫脆鋼的設(shè)計與工程化實踐

在不可再生資源日益短缺、能源危機(jī)以及碳達(dá)峰碳中和的新時代背景下[1?3],為確保機(jī)械、航天、電子等行業(yè)鋼鐵材料的安全性和可靠性,健全風(fēng)險防范化解機(jī)制,堅持從源頭上防范化解重大安全風(fēng)險,真正把問題解決在萌芽之時、成災(zāi)之前,鋼材的強(qiáng)度與抗氫脆性能需要達(dá)到更高標(biāo)準(zhǔn)。然而,無論是在冶煉、軋制、熱處理、焊接、電鍍等生產(chǎn)制備過程中,還是在儲運(yùn)、服役等工程應(yīng)用環(huán)節(jié)中,高強(qiáng)鋼的氫脆問題始終是制約其發(fā)展應(yīng)用的重要瓶頸[4]。一般而言,隨著高強(qiáng)鋼強(qiáng)度的提高,氫脆敏感性也越大[5?7],并且高強(qiáng)鋼的氫脆通常是沿晶、準(zhǔn)解理等脆性斷裂(圖1),這主要?dú)w因于氫脆的本質(zhì)是氫富集降低原子鍵合力。同時,脆性斷裂也是工程構(gòu)件中最危險的一種失效方式,它是因氫進(jìn)入金屬后,局部氫濃度達(dá)到飽和引起金屬塑性下降,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)提前失效[8],突發(fā)的脆性斷裂,可能會引發(fā)災(zāi)難性的事故,造成巨大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

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