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摘要
通过扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射技术(EBSD)等手段及电化学充氢与氢微印等实验，表征分析22MnB5NbV热成形钢的组织结构、氢损伤形核临界条件、氢损伤与氢聚集可视化；建立氢损伤演变模型预测氢致裂纹演变方式，并通过充氢实验进一步观察氢致裂纹的形核与扩展，验证模型预测结果。结果表明：22MnB5NbV钢组织基本由马氏体组成，组织较细小，平均晶粒尺寸约7.81μm，小角度晶界占比高达35.34%；充氢4 h时，22MnB5NbV钢诱发氢鼓泡形核的临界电流密度为30 mA/cm2；氢原子首先在氢鼓泡内部大量聚集，随充氢时间的增加，氢原子复合为氢分子后在氢压的驱动下逐渐向外部扩散，充氢10 h后，氢原子聚集趋势消失，呈弥散状分布在氢鼓泡四周。长时间电化学充氢会使氢鼓泡的聚集状态呈方向性，在材料内部形成多个线性排列的氢鼓泡，最终连接为不连续氢致裂纹；高浓度氢原子在氢鼓泡内壁偏聚后使其周围基体发生局部软化，在氢压的作用下氢鼓泡易向一端或两端扩展，形成氢致裂纹。
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单位安徽马钢重型机械制造有限公司; 安徽工业大学
