摘要: 用抛光的恒位移试样对处理到不同强度（σ_b=92～185公斤/毫米²）的4种低合金钢在各种致氢环境（如电解充氢、纯氢、气体H₂S、水介质、H₂S水溶液、缓蚀剂水溶液、丙酮、酒精等有机溶液）下跟踪观察了氢致裂纹的产生和扩展过程。与此同时也测量了各种致氢环境（电解充氢、H₂S水溶液、水溶液、水中阴极化和阴极极化）下的K_ISCC(或K_IH)和da/dt。并研究了它们随强度变化的规律。
结果表明,当加载裂纹前端的K_I>K_ISCC(K_IH)后,在上面所说的任何一种致氢环境下都能产生氢致滞后塑性变形,并由此导致裂纹的产生和扩展。即随着氢的扩散进入,原裂纹前端塑性区及其变形量逐渐增大。对超高强钢,在滞后塑性区端点形成不连续的氢致裂纹,它们随滞后塑性变形的发展逐渐长大以致互相连接。当强度降低时,氢致裂纹沿滞后塑性区边界连续地向前扩展。这就表明,在Ⅰ型裂纹条件下,“氢脆”是氢致滞后塑性变形的必然结果。
在所有致氢环境下,止裂K_ISCC(K_IB)均随钢的强度下降而升高。强度相同时,水中加援蚀剂和阳极极化使K_ISCC升高,阴极极化使K_ISCC下降,da/dt升高,而在H₂S鲍和溶液以及加载电解充氢时K_ISCC(K_IB)最低,da/dt最高。
实验也表明,在电解充氮条件下还能以另一种机构形成裂纹。它们的产生和扩展不佼报外载荷,且不伴随有宏观塑性变形。因此是通过氢压机构形成和扩展的。