马氏体不锈钢17-4PH的析氢实验分析

17-4PH不锈钢是一种添加了铜、铌等合金元素的马氏体沉淀硬化不锈钢，它的碳含量较低，强度较高，抗腐蚀性能与可焊性都要优于普通马氏体型不锈钢，和18-8型不锈钢相似的是，热处理加工相对来比较容易，切削性、成形性也都不错，能够经过各种热处理工艺得到不同强度等级的合金材料，作为一种超高强度常常被用在核工业、航空和航天领域，并且现在也大量用来制作具有一定耐腐蚀性能要求的高强度零部件，比如阀门、汽轮机零件等方面。

17-4PH马氏体不锈钢无缝管

在使用过程中，特别是在含氢环境中，高强度的马氏体不锈钢结构因为拥有较高的氢脆敏感性而比较容易发生。为确定17-4PH不锈钢在作业环境中的氢脆安全，本文就通过电化学测试和慢应变速率试验等方法来研究两种强度17-4PH不锈钢在阴极极化下的析氢行为及其氢脆敏感性变化规律。

试验材料是17-4PH不锈钢，它的化学成分（质量分数%）主要是碳0.054、铬16.06、镍3.84、硅0.579、铜3.53、锰0.326、铌0.213、硫0.005、磷0.02，剩余的就是铁元素了。试样使用非真空电渣重熔工艺冶炼，经过不一样的热处理方式，得到不同强度的合金材料。

使用电化学测试的方法评价两种强度的17-4PH不锈钢在海水中的阴极极化行为；使用充氢试验研究两种强度的17-4PH不锈钢在-1.1V（SCE）电位下阴极极化15d后的含氢量；采用慢应变速率试验研究了两种强度17-4PH不锈钢在充氢后的氢脆系数。

实验结果的数据显示，两种强度的17-4PH马氏体不锈钢在海水中的析氢转变电位都在-0.90V左右；低强度不锈钢的氢质量分数大概是2.55×10-4%，而高强度不锈钢的氢质量分数却高达6.84×10-4%；在对不锈钢试样充氢后，高强度不锈钢的脆性显著增加，而低强度不锈钢的脆性增加则不明显，高强度不锈钢的氢脆系数要远远高于25%，而这个时候不锈钢材料已存在氢脆危险，而低强度不锈钢的氢脆系数大概在18%左右，还处在氢脆安全区。