关于镍中氢助瞬态间晶裂纹的新认识

我们表征了纯镍中 Grain Boundary(GB) 对氢助瞬态间晶裂纹的易感性,其取决于 Coincident Site Lattice 值($\Sigma$-n),并在较宽的氢浓度范围(4 到 14 wppm)内进行。 specimens 的整个 gauge 区域内均发现了数据表面和内部的裂纹。通过区分包含单个 GB 或多个 GB 的裂纹,评估了 GBs 裂纹 initiating 和 propagation 的易感性。在较高氢浓度下，裂纹数量显著增加,断口应变损失增大,断口积聚减小,间晶断口比例升高。最严重的氢充电条件($>=\8$ wppm)下,表面裂纹数量远高于内部,而较低浓度则两者相似。不同类型的 GBs 在数据表面和内部对氢助瞬态间晶裂纹的趋势一致,表明虽然阴极充电可促进表面裂纹,但对 GBs 的易感性贡献并不显著。$\Sigma$-3 边界对裂纹最具抗性，由于其较低的分子能和较小的 cohesive 强度减小,其在所有氢浓度下表现出最低的间晶裂纹比例。这与 Ni 合金的文献结果不同,可由分子能和氢导致的 cohesive 强度减小解释,其在$\Sigma$-3 边界上的 trapped 不够有利。未观察到塑性介导的裂纹 initiating 证据。