Page 39 - 国外钢铁技术信息内参（2024年9月）
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的敏感性不同，但所有材料都容易发生氢脆，因为相对断裂伸长率会随着表面
氢浓度的增加而降低。
在图 49 中，如果断裂相对伸长率为 90%，则认为未发生氢脆，断裂相对伸 ᇏݓࣁඋ࿐߶
长率为 90%时的氢浓度被定义为极限表面氢浓度。各种材料的极限表面氢浓度
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按 Ni 当量归纳后如图 50。图 50 展示的趋势与图 36 类似，在规定的 Ni 当量范
围内极限氢浓度最高。高压氢气环境中的最大吸氢浓度为 200ppm，而图中最佳
Ni 当量范围内的材料（高氮不锈钢和 286 合金）的极限表面氢浓度远高于吸氢
浓度，表明其抗氢脆的能力非常高。 ᇏݓࣁඋ࿐߶
以及其它原因导致的氢渗入。 ᇏݓࣁඋ࿐߶
图 49 表面浓度与氢脆特性的关系 图 50 各种材料的极限表面氢浓度
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4.3 防止氢脆的显微组织设计
如图 36 和图 50 所示，主要策略是采用不受环境影响的奥氏体钢，与马氏
体钢或铁素体钢相比，奥氏体钢更不易发生氢脆。此外，奥氏体不锈钢和镍基
合金通常被用作耐腐蚀材料，因此在大气腐蚀或湿 H2S 环境中不易产生因腐蚀
采用低合金钢时，尽量采用强度较低的材料，这与延迟断裂、SSC 和氢气
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脆化的情况基本相同。但为了实现高强材料的防止氢脆，采用 Mo-V 钢在所有
领域都很有效。Mo-V 钢被认为有效的原因是通过高温回火可以使晶间碳化物
球化和降低位错密度，Mo-V 碳化物还可以有效发挥氢陷阱的作用，这些作用
是氢渗入后内部组织的影响，与环境无关。
5. 结语
本文以可以产生氢脆的大气腐蚀环境、湿 H2S 环境和高压氢气环境作为典
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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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