Page 31 - 国外钢铁技术信息内参（2024年9月）
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中的断裂伸长率较小。 ᇏݓࣁඋ࿐߶
断口表面照片的示例参见照片 9。照片中（a）（b）表示 SUS304L，（c）
（d）表示 SUS316L 在氢气中进行试验（板状拉伸试样）后的断口。316L 受氢 ᇏݓࣁඋ࿐߶
气的影响很小，断口具有韧性。
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图 36 总结了各种铁基和镍基材料在高压氢气中的 SSRT（45~90MPaH2，常
温）结果。纵轴为断面收缩率（氢气中的断面收缩率与空气中的断面收缩率之
比），接近 100%的值表示几乎不受氢气影响（无氢气脆化）。横轴为镍当量，
这是一个表示奥氏体相稳定性的参数。一般来说，在铁基材料中，与具有体心
立方（body centered cubic，bcc）结构的铁素体或马氏体相相比，具有面心立方 ᇏݓࣁඋ࿐߶
（face centered cubic，fcc）结构的奥氏体相更不容易发生氢脆。因此，如图所
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示，如果原始组织具有马氏体相，或材料发生了应变诱发的马氏体转变（如
SUS304 系列不锈钢），则在低于某一 Ni 当量值时，断面收缩率较小，即可能
发生氢气脆化。镍当量值在 30~40（mass%）范围内的材料（如高氮不锈钢、
286 合金）具有极佳的抗氢气脆化。
图 37 表示在-40℃~85℃的 45MPaH2环境中断面收缩率与试验后根据试样
测得的体心立方相分数之间的关系。可以看出马氏体转变与氢气脆化特性密切
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相关。山村等人还对吸氢条件下的 SUS304 进行了疲劳中停试验，结果表明通
过ε-马氏体（hexagonal close-packed 六方紧密堆积，hcp 结构）生成了板状α＇
（bcc 结构）马氏体相，而这正是疲劳裂纹的起点。
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图 36 Ni 当量对氢气脆化特性的影响 图 37 马氏体转变对氢气脆化特性的影响
（45MPaH2 环境）
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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