新闻中心

汽车工艺与材料:热成形钢及热冲压零件的氢致延迟断裂

2023-11-17
摘要:文中论述热成形钢的氢致延迟断裂的特点、近年来微合金化对高强度钢氢致延迟断裂特性的相关研究结果,并用HELP和HEDE的融合氢脆断裂机制进行了解释,提出了提高热成形钢氢脆抗力的措施和方法,希望有关论述对热成形钢氢脆的理论研究和工业应用有所帮助。

  【作 者】马鸣图;刘邦佑;陈翊昇;路洪洲

  【前 言】

  1874年,Johnson首先发表了钢铁产品在氢作用的环境下韧性大幅度减少的试验结果[1]。此后,关于氢致延迟断裂的研究引起了各国的相关学者和工程技术人员的广泛兴趣,迄今为止有近四万篇关于氢致断裂延迟研究论文发表[2],近年来,每年仍有数百篇论文发表。这些数据表明,这一问题在金属材料中仍然是人们感兴趣的一个重要研究课题。而庞大的论文数量也显示了氢致延迟断裂的复杂性。

  强度不同的金属对氢脆现象有不同程度的响应:在中低强度的铁素体钢中较不明显,但在高强度马氏体钢中,尤其是高强度热成形钢,其氢脆现象颇为严重,此现象显示氢脆与金属的强度和微结构有非常大的关联[4]。研究也表明,在进行力学性能测试时应变率对氢脆敏感度有明显影响,在慢应变率拉伸时,金属会表现出较为严重的氢致延迟断裂现象[3,8-9]。且室温的金属氢脆程度较高温严重[10],这些现象说明了氢脆现象中氢的扩散速度和材料的韧性是氢脆敏感的重要因素。

  【结束语】

  氢致延迟断裂现象发现至今已有百余年,对其现象的表征和机理的探讨,一直是学术界乃至产业界重要的研究课题。尤其是近年来汽车和相关产业轻量化技术的发展,导致高强度钢和超高强度钢应用激增,人们对氢脆的关注和研究的兴趣也随之增加。然而,其机理始终受限于人们无法在微观下观察氢于金属中的行为而处于众说纷纭的情形。

  近年来,随着氢于材料中的表征技术蓬勃发展,研究人员利用不同的表征技术了解氢与金属在纳米尺度的交互作用,有助于我们理解并发展出完整的氢致延迟断裂理论。文中论述热成形钢的氢致延迟断裂的特点、近年来微合金化对高强度钢氢致延迟断裂特性的相关研究结果,并用HELP和HEDE的融合氢脆断裂机制进行了解释,提出了提高热成形钢氢脆抗力的措施和方法,希望有关论述对热成形钢氢脆的理论研究和工业应用有所帮助。

  以下是正文:

1

2

3

4

5

6

7


标签: