先 Austenite 晶界上的分层：硼与氢的竞争

硼和氢在晶界之间的相互作用已通过热脱附光谱(TDS)和初步计算在掺硼和不掺硼的马氏体钢中进行实验和数值研究。计算结果显示，硼和氢都会被吸引到晶界，但硼可排斥氢。这一行为也observed通过TDS测量，当硼被纳入晶体组织时，一个峰值消失。此外，两种钢的组织结构通过电子衍射、电子通道对比成像、同步X射线测量和原子探针测绘进行研究。尽管两者的晶粒尺寸、晶界分布和位错密度相似，但在掺硼钢中观察到显著的硼分层到先 Austenite 晶界(PAGB)。随后，使用朗道-麦克林近似评估了不同捕获位点的平衡氢浓度。该热力学模型显示，在总氢浓度较低时，硼-free钢中所有捕获位点的氢分布相同。然而，随着浓度增加，分离能最低的捕获位点(主要为PAGB)首先被饱和，这促进了此类缺陷类型的失效启动。这一发现部分解释了为何在含氢环境中暴露的马氏体钢的PAGB是最弱的组织特征。