1975 年左右，中国的北京钢铁研究总院开始了双相不锈钢的发展，并成功研制 了许多性能良好的双相不锈钢，其中一些已被纳入国家标准。此外，根据对国外双相 不锈钢的性能研究和分析，其他一些具有良好性能的双相不锈钢也被开发出来。经过 多年的发展，双相不锈钢已经形成一个较为完善的体系[12]。它们在加工制造、化学成 分设计以及性能等方面都有了比较完善的措施。

但是双相不锈钢从开始到今天也没有给一个官方的定义，一般而言是说铁素体与 奥氏体相各约占 50%，一般两个相而言较少的那个相的含量最少也要达到 30%的双 相不锈钢。所以双相不锈钢既有铁素体不锈钢的优良特性又有奥氏体不锈钢的优点， 可以说是双相不锈钢把两者的优良性质合二为一。文献综述

1。2。6 双相不锈钢的现状及未来发展趋势

1。3 双相不锈钢的氢脆

1。3。1 氢脆的定义及氢渗透的介绍

氢在钢中并不是均匀分布的，氢不仅在晶格间隙存在，还以原子形态在组织缺陷 处存在，组织缺陷包括空位、位错、晶界、第二相微粒和微空洞，一般来说，金属和 合金中的各种晶体缺陷，其周围存在应力、应变场，能把氢吸引在缺陷周围从而捕获 氢。金属内部氢陷阱点的氢原子和晶格间隙点的氢原子，在扩散机制的作用下会达到 一个稳定的平衡[17]。当氢原子扩散到裂缝尖端的金属内部后，会进入晶格间隙或累积 与位错，并达到饱和状态，其结果是晶格高度畸变，滑移与位错均无法进行，使这一 区域变脆，在拉伸应力的作用下发生脆断。即材料在过量的氢和应力的共同作用下产 生脆性断裂，称为氢致开裂简称氢脆。而实验采用电化学渗透方法测定氢在不锈钢中 的扩散行为，称之为氢渗透,目前氢渗透已被证明是金属材料失效的主要原因之一。

1。3。2 氢扩散的原理

金属在含氢环境中或进行阴极充氢时，在金属表面会形成氢吸附层，吸附在金属 表面的氢原子由于浓差驱动会从表面扩散进入内部。氢原子从金属表面进入金属内部

的扩散依赖于氢在金属表面的覆盖度。覆盖度很低时，氢只吸附在吸附能很大的位置 上，氢原子被很紧地束缚着以至于限制了它的移动；覆盖度较高时，金属表面吸附能 较低的位置也有氢原子吸附，此时，氢原子的活化能足以摆脱束缚，从而能向金属内 部扩散。氢在金属中的扩散，从热力学角度看，是由于金属晶格中的氢一直在其热力 学平衡位置附近做热振动，当振动的能量大于扩散激活能时，氢将从一个间隙位置跃 迁到另一个间隙位置，引起附近晶体点阵发生熵变和局部弹性畸变，进而引起氢的迁 移。从本质上看，氢的扩散是在化学势能差即化学梯度的驱动下从化学势高的地方向 化学势低的地方扩散，直到达到平衡。即氢在金属中的扩散是由于金属内部的氢浓度 或温度不均匀(金属中两相的化学势不相等)而产生的一种使浓度或温度趋于均匀的 定向运动。

1。3。3 氢的不同来源来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-

金属中氢的来源可分为外氢和内氢两类。外氢主要是金属在服役期间环境介质提 供的氢：（1）当钢材处于高温高压的氢环境当中,由于外界较高的压力以及氢分子本 身很小的直径，其会通过扩散的方式进入钢材内部。由于钢材表面位错的存在，其还 会吸附钢材表面位错处并通过位错的移动进入到钢材内部；（2）钢材所处的外部环境 中存在电化学反应，由与腐蚀介质与钢材发生电化学反应而生成原子氢,原子氢通过 扩散或者吸附于位错露头处进入钢材内部；（3）钢材在腐蚀溶液中被腐蚀时阴极过程 所析出的氢[18]。内氢主要包括金属在冶炼、焊接和加工等过程中进入材料的氢：（1） 冶炼过程中进入炉中的水分、油垢等不纯物质会分解形成氢而溶于金属中；（2）钢材 在酸洗以及电化学抛光的过程中，会使用能产生大量的氢的强酸，产生的氢气会通过 化学溶解过程中扩散进入钢材内部；（3）钢材在表面电镀的过程中，由于阴极析氢， 会使氢进入钢材的内部。