氢对奥氏体不锈钢塑性变形与断裂的影响

氢对奥氏体不锈钢断裂行为的影响已在过去被研究 [1][2]。据报道，断裂由夹杂物处和应变局部化增强区域的空洞形成引发 [3]。有实验证据支持氢在材料断裂过程中影响空洞形核、长大和合并 [4]。本工作研究氢对奥氏体不锈钢中空洞长大和合并的影响。通过分析单晶代表性体积单元（RVE）的应力应变响应，考察了氢对不同应力三轴度下空洞长大和合并的影响。结果表明，应力三轴度越高，屈服所需的等效应力越低。无论材料是否暴露于氢中，均发现此响应相似。对于无氢和氢化样品，较高的应力三轴度均经历了较低的屈服等效应变值。氢在高应力三轴度下减缓空洞长大，但在较低三轴度下促进空洞长大。对于较低三轴度，发现氢的存在在低等效应变值下最初抑制空洞长大。然而，在较高等效应变值下该效应反转，且发现氢促进空洞长大。氢促进或抑制空洞长大的效应随氢浓度增加而幅度增大。