Page 11 - 国外钢铁技术信息内参（2024年9月）

ᇏݓࣁඋ࿐߶

各种碳钢的氢扩散系数与温度的关系如图 8 所示。当温度高于 100℃时，

与钢种无关，扩散系数基本相同，这反映了晶格间固溶氢的扩散。另一方面，

当温度低于 100℃时，不同钢种间的氢扩散系数差异很大，并且比 100℃以上的 ᇏݓࣁඋ࿐߶
ᇏݓࣁඋ࿐߶
外推值还要小。其原因是温度低于 100℃情况下，位错和析出物（碳化物）的

氢陷阱效应延迟了扩散。 ᇏݓࣁඋ࿐߶

ᇏݓࣁඋ࿐߶

图 8 碳钢的氢扩散系数

表 2 列出了 Fe 中氢陷阱位置的类型以及与氢的结合能 HB。结合能较低的

晶格间固溶氢和被弹性位错捕获的氢属于常温可扩散氢，常温下很容易扩散。
ᇏݓࣁඋ࿐߶
ᇏݓࣁඋ࿐߶
而被结合能较高（大于 64kJ/mol）点位捕获的氢属于常温不可扩散氢。被上述

合金碳化物捕获的氢介于两者之间（此处称为假扩散氢），在常温下扩散性较

低，产生氢脆的可能性也较小。

表 2 各种 Fe 中氢陷阱点位（本文作了部分修正）

氢的种类 陷阱种类和与氢的结合能 HB（kJ/mol）

常温扩散氢 H-完全晶格: 0，H-位错（弹性）: 0~20，H-固溶合金元素: ~26
ᇏݓࣁඋ࿐߶
常温疑似扩散氢 H-螺旋位错芯: 20~30，H-合金碳化物: ~30，H-空位: 48~，H-晶界: 59
常温非扩散氢 H-AIN（界面）: 65，H-自由表面: 71，H-TiC 界面: 95

CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究
ᇏݓࣁඋ࿐߶
院

8