氢在钢铁表面吸附以及扩散的研究现状

摘要：

氢进入钢铁内部是其发生氢脆的前提,而氢在管线钢表面经历物理吸附、解离、化学吸附、扩散一系列过程才能进入管线钢内部,其中氢原子的化学吸附以及氢扩散是关键步骤.综述了氢在钢铁表面吸附、扩散的研究方法、成果,展望了氢吸附以及氢扩散的研究方向.目前研究氢吸附的主流方法是第一性原理计算.在氢扩散研究方面,试验研究能够分析钢铁组织、相、宏观尺度因素变化对氢扩散的影响;有限元、分子力学、第一性原理多种尺度模拟计算可以分析微区结构变化对扩散的影响.氢在表面的吸附以及表层原子的扩散对氢脆有重要影响,但氢原子在钢铁表面的吸附以及表层扩散主要集中在无缺陷的 αFe表面.氢与缺陷的相互作用研究主要集中在体相内部,钢铁表面状态的变化对氢吸附以及表层扩散的影响相关报道较少.需进一步开展在含缺陷钢铁表面的氢吸附研究,阐释表面应力、位错、晶界、相界、合金元素等因素对氢吸附、表层区域氢扩散的影响机理.

关键词：氢吸附、氢扩散、钢铁、氢脆

所属期刊栏目：49

分类号：TG172.3(金属学与热处理)

资助基金：山东省自然科学基金ZR2017MEE005

在线出版日期：2020-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：15-21