一种新型的定制策略，用于同时提高铁素体耐热钢的蠕变强度和抗氢脆性

《Scripta Materialia》：A novel tailoring strategy for simultaneously enhancing the creep strength and hydrogen embrittlement resistance of ferritic heat-resistant steels

　　

Jiyuan Wang|Jingwen Zhang|Yuehua Liu|Qiuzhi Gao|Tianyu Du|Chenxi Liu|Liming Yu|Yongchang Liu

摘要

对于9%Cr铁素体耐热钢的工程应用而言，同时提高其蠕变强度和抗氢脆性（HE）仍然是一个关键挑战。本文提出了一种新的工艺方法，包括高温正常化处理、奥氏体场变形和回火（NADT），该方法旨在增大原始奥氏体晶粒（PAG）尺寸，细化马氏体板条，并通过位错辅助析出机制促进M₂₃C₆碳化物和富铜颗粒（CRPs）的弥散析出。这些析出物可以通过边界钉扎和位错稳定作用协同增强蠕变强度，同时作为不可逆的氢陷阱有效减缓氢的扩散。结果表明，该钢在650?°C/180?MPa应力下经过3000小时的蠕变后，其蠕变应变从16.5%降低到9.2%，抗氢脆性从34.5%提高到13.6%。这项工作提供了一种有效的微观结构调控策略，以克服9%Cr铁素体耐热钢长期以来存在的蠕变强度与抗氢脆性之间的矛盾。