《表1 氢致开裂裂纹统计结果》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《多级热处理对柔性立管用高强钢组织性能影响》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

实验后氢致裂纹统计结果如表1所示，氢致裂纹形貌如图6所示．图6a显示出调质处理后的实验钢剖面上含有较多的氢致裂纹，氢致裂纹多呈台阶状分布在试样内部，说明调质处理后实验钢的抗氢致开裂能力较差．而经过多级热处理后的实验钢则没有氢致裂纹的产生（如图6b所示），说明多级热处理后的实验钢具有良好的抗氢致开裂性能．据表1所示的氢致裂纹统计结果可知，多级热处理后的实验钢其裂纹长度率（CLR）、裂纹厚度率（CTR）和裂纹敏感率（CSR）均低于调质热处理，多级热处理大大改善了实验钢的抗氢致开裂能力．当油气环境中的氢进入钢中后，一部分氢固溶在晶体点阵之中，而其余的氢则被钢中的氢陷阱所捕获．氢陷阱位置处的氢原子持续聚集并形成氢分子，进而在该处产生氢压，当氢压超过临界值时，氢致裂纹便在该处萌生并扩展，最终导致失效．钢中的氢陷阱一般分为可逆氢陷阱和不可逆氢陷阱两类，其中位错、晶界、空位为可逆氢陷阱，而析出相则为不可逆氢陷阱[13]．可逆氢陷阱既可以捕获氢也可以释放氢，而不可逆氢陷阱与氢的结合能力很强，一旦捕获氢就不会释放[14].Depover等[15]和Cheng等[16]的研究表明，Nb，Ti析出相和Cr，Mo析出相均为不可逆氢陷阱，且Nb，Ti析出相与氢的结合能力更强．调质处理后的显微组织比较粗大，析出相呈粗大的长条状分布，说明组织中的氢陷阱数量较少，氢极易在粗大的析出相周围持续聚集，形成较高的氢压，促使氢致裂纹在粗大析出相处萌生和扩展．一旦裂纹形成，组织中的氢浓度差便会驱使更多的氢扩散至裂纹尖端，促进裂纹扩展．通过多级热处理后，显微组织显著细化，晶界数量增加，析出相由粗大变得细小弥散，因此使钢中的氢陷阱数量发生了显著的上升．此时，进入钢中的氢更加趋于分散性地分布于各氢陷阱位置处，减小了氢在氢陷阱处形成的氢压，抑制了氢致裂纹的萌生和扩展，从而显著降低了显微组织氢致开裂敏感性．因此多级热处理有效提高了实验钢的抗氢致开裂性能．