摘要：目的 研究预先存在于试样中的氢对材料力学性能的影响。方法 对固溶态和三种时效态18Ni马氏体时效钢,采用双电解槽装置测量了其氢扩散系数,用热分析法获得了材料的氢扩散激活能。采用慢应变速率拉伸法评估了在预充氢后镀镉密封试样的力学性能,并由此评估它们的氢脆敏感性。结果 固溶态试样的氢扩散系数最大,为1.40×10~（-8）_ cm^2/s;对时效态试样,当时效温度分别为465、490、530℃时,氢扩散系数分别为6.23×10~（-9）、5.52×10~（-9）、2.84×10~（-9） cm^2/s,即随时效温度升高,扩散系数降低。而扩散激活能正好相反,固溶态的最小,其他的依次逐渐升高。四种试样均显示出氢脆敏感性,且随着预充氢电流密度升高而增大。T465和T490的氢脆敏感性均大于58%,T530的氢脆敏感性小于40%。四种试样的断口形貌均表现为由中心起裂,向周围呈放射状扩展。中心起裂源处为典型的沿晶开裂,扩展区为准解理开裂。结论 过时效态样品的抗氢脆性能最好。预先存在于试样中的氢在拉伸过程中向中心富集,造成中心沿晶开裂,与动态充氢拉伸断口相反。

关键词：预充氢 马氏体时效钢 慢应变速率拉伸 氢脆 氢扩散系数 

单位：北京科技大学腐蚀与防护中心环境断裂教育部重点实验室; 北京100083; 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 成都610500