不同轧制及退火处理0.1C-5Mn中锰钢的氢脆敏感性

赵晓丽^1,2，张永健²，惠卫军²，王存宇¹，董瀚^1,3

1. 钢铁研究总院特殊钢研究所2. 北京交通大学机械与电子控制工程学院3. 上海大学材料科学与工程学院

摘 要：尽管中锰钢的强塑性等力学性能得到了较大幅度提升,但要大规模地应用于汽车部件制造,仍需解决材料在制造和服役过程中面临的氢脆等系列难题,在此背景下,利用电化学充氢、氢热分析仪、慢应变速率拉伸试验机及扫描电镜等研究了两种不同状态（热轧和温轧）0.1C-5Mn中锰钢在650℃保温30min（两相区退火处理）后的氢脆敏感性。结果表明,热轧和温轧退火样的微观组织分别为板条状及等轴+板条状的铁素体与奥氏体的复相组织。尽管温轧退火样的强度比热轧退火样提高了约150 MPa,伸长率降低了约5%,但两者的强塑积均可达到约33GPa·%。两种试验材料充氢时吸附的氢绝大部分为对应低温逸出峰的可扩散性氢,温轧退火试验材料的氢脆敏感性低于热轧退火钢。充氢热轧退火样断口起裂处的断裂机制为穿晶断裂+沿原奥氏体晶界的脆性沿晶断裂;温轧退火样的起裂处则为空心韧窝+包括奥氏体（变形后转变为马氏体）晶粒的实心韧窝,后者实际上为沿着奥氏体和铁素体界面起裂的一种脆性沿晶断裂。造成两种试验材料氢脆敏感性不同的原因主要是其微观组织及其所引起的氢致断裂方式的差异。

关键词：中锰钢;氢脆敏感性;两相区退火;逆转变奥氏体;轧制状态;