2205双相不锈钢氢致开裂行为的试验分析与模型预测

摘要

开展了2205双相不锈钢(Duplex stainless steel,DSS)氢致开裂(Hydrogen assisted cracking,HAC)行为的研究,考察了组织形态对2205双相不锈钢中氢致裂纹萌生和扩展的影响。结果表明,横向组织中的氢致裂纹扩展的长度比纵向组织中的裂纹更明显,裂纹优先萌生的位置在铁素体相中。此外,基于氢浓度相关的内聚力理论,对DSS的氢致开裂现象进行了预测分析,建立了含双相组织的HAC有限元分析模型,预测结果与试验结果吻合较好。在串联相组织形态结构与奥氏体相的晶粒尺寸减小(细化)的情况下,进入材料中的氢浓度降低,一定程度上抑制了氢致裂纹的扩展。