一种含N低Ni经济型双相不锈钢的抗氢脆性能的研究李重阳张柯马凤仓陈小红李伟刘平摘要：设计了一种新型低Ni经济型双相不锈钢，通过金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对不同固溶温度处理后的试样进行表征，通过常规拉伸实验得到综合力学性能最佳的热处理温度点，并通过电化学预充氢后的慢应变速率拉伸实验探究了其氢脆敏感性能。实验表明，随着温度的升高，奥氏体体积分数明显下降，铁素体体积分数升高，氢在双相不锈钢中的扩散能力提高。在1050℃下固溶处理5min后水淬的经济型双相不锈钢（leanduplexstainlesssteel，LDSS）综合性能最佳，其屈服强度和抗拉强度分别为744.7MPa和807.7MPa，总伸长率为62%，并且该材料在不同温度都具有优异的加工硬化性能。通过对1050℃热处理后的试样进行不同电流密度和时间的预充氢处理，发现其氢脆敏感性能受充氢时间影响大于充氢电流，氢原子主要在塑性变形阶段降低材料抗拉强度和伸长率，对屈服强度影响较小。关键词：经济型双相不锈钢；力学性能；氢脆；微观组织：TG146.1文献标志码：A基金项目：国家自然科学基金资助项目（51971148）StudyontheHydrogenEmbrittlementResistanceofanN-containedLow-NiLeanDuplexStainlessSteelLIChongyang，ZHANGKe，MAFengcang，CHENXiaohong，LIWei，LIUPing（SchoolofMaterialsScienceandEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China）Abstract：Anewtypeoflow-Nieconomicalduplexstainlesssteelwasdesigned.Thesamplestreatedatdifferentsolutiontemperatureswerecharacterizedbyopticalmicroscope，X-raydiffractometerandscanningelectronmicroscope.Theheattreatmenttemperatureforthebestcomprehensivemechanicalpropertieswasobtainedbyconventionaltensiletest.Thehydrogenembrittlementsensitivitywasinvestigatedbyslowstrainratetensiletestafterelectrochemicalhydrogenpre-charging.Theresultsshowthatwiththeincreaseoftemperature，thevolumefractionofaustenitedecreasesobviously，thevolumefractionofferriteincreases，andthediffusionabilityofhydrogeninduplexstainlesssteelincreases.Aftersolutiontreatmentat1050°Cfor5min，thecomprehensivepropertiesofwaterquenchedleanduplexstainlesssteel（LDSS）arethebest.Theyieldstrengthandtensilestrengthare744.7MPaand807.7MParespectively，thetotalelongationis62%，andthematerialshowexcellentworkhardeningabilityatdifferenttemperature.Throughthehydrogenpre-chargingtreatmentonthe1050°Cheat-treatedsamplesatdifferentcurrentdensityandtime，itisfoundthattheeffectofhydrogenchargingtimeonhydrogenembrittlementsensitivitywasgreaterthanthatofhydrogenchargingcurrent.Thehydrogenatommainlyreducesthetensilestrengthandelongationofthematerialintheplasticdeformationstage，butshowslittleeffectontheyieldstrength.Keywords：leanduplexstainlesssteel；mechanicalproperties；hydrogenembrittlement；microstructure雙相不锈钢主要由铁素体和奥氏体组成，一般两者的体积分数各占50%，因而同时具有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的特点，兼顾了奥氏体不锈钢优良的韧性以及焊接性能以及铁素体不锈钢高强度和耐氯化物应力腐蚀等优点，具有优良的综合性能[1-2]。目前双相不锈钢主要是朝着两个方向发展，一是进一步提高合金化，开发出高强度和强耐蚀性能的超级双相钢和特级双相钢；二是降低贵重金属Ni、Mo等的含量，开发出节Ni的经济型双相不锈钢（leanduplexstainlesssteel，LDSS），来替代304和316L等奥氏体不锈钢[3-4]。如Outokumpu公司开发的S32101，利用N替代贵金属镍，其强度是304奥氏体不锈钢的两倍，且耐点腐蚀性能更优，而原材料成本却显著降低，目前被广泛应用于储罐和核电等行业，且已被指定用于核电AP1000堆型水池覆面板等部件[5]。近年来，研究相变诱导塑性效应（transformationinducedplasticity，TRIP）的双相不锈钢成为了热门的话题，由于具有高的强度和...