氢对钢强度影响的研究

sunny2008

众所周知，材料中的氢会在各种俘获位置（位错、晶界、析出物和夹杂物等）被俘获。升温分析法是一种很重要的分析法，它可以对在这些俘获位置被俘获的氢进行定量的分离测定。以往的分析法有电化学氢透射法、甘油法测氢和熔融法等，但它们无法对被俘获的氢进行分离检测。

采用升温分析法可以把握各种俘获位置的影响。其影响有冷加工后的位错增加的影响、晶粒度的影响、析出物的影响、残余的影响和烘干后氢的析出等。近年来，作为可以把握点阵空位生成的研究，开始向新的生成机理的研究展开。
但是，扩散氢量和延迟断裂特性并没有相互关系，关于两者之间的关系是通过把作为钢材中固有能力的临界扩散氢量（Hc）和由环境渗入的扩散氢量（He）比较后进行判定的方法进行研究。
在对氢进行定量化的同时，使氢的存在部位呈可视化是一个重要的课题。作为其手段有氚电显自射线照相法、氚伦琴射线照相法、二次离子质量分析法、扫描式光电子化学显微镜法和氢显微照相法等。其中，氢显微照相法从原理上来看，其灵敏度和分辨率很高，因此需要特殊的设备。
在渗入的氢影响延迟断裂的情况下，即使是相同的钢材（由环境渗入的<He>），渗入的氢也会因环境的不同而不同，产生的延迟断裂特性也会发生变化。调查了各种1100MPa级钢在不同环境下的延迟断裂特性。环境越严酷，硼钢的延迟断裂特性越差，但SCM345的延迟断裂特性反而提高。结果可知，由于环境的不同，延迟断裂特性的评价也会相反。采用相同钢种生产的螺栓在实际裸露使用后的断裂评价与在适度环境下使用试验后的评价一致。这也与最近建筑研究所和物质材料研究机构的研究报告一致。这暗示着在进行高强度钢这种新材料开发时，还必须很好地考虑到进行延迟断裂试验的环境。