微观结构非均匀性、扩散率与氢脆之间的联系
材料科学
2025-10-28 v1
摘要
绿氢很可能在航空业脱碳中发挥重要作用。理解微观结构对氢重分布的影响至关重要，因为这可能涉及候选燃料系统金属的脆化。我们开发了一个随机多尺度有限元建模框架，该框架集成了微观力学和氢传输模型，从而能够在毫米长度尺度上有效考虑主要的微观结构效应。我们的结果表明，在弹性各向异性材料中，微观结构对氢的局域化有显著影响，这些材料在多种加载速率下表现出微观结构与毫米尺度氢重分布之间有趣的相互作用。考虑 316L 不锈钢和镍，将模型预测与实验氢脆数据进行直接比较表明，所报告的对加载速率的敏感性与速率相关的晶粒尺度扩散密切相关。这些发现强调了在抗氢材料设计中纳入微观结构特征的必要性。
引用
@article{arxiv.2502.13793,
title = {The link between Microstructural Heterogeneity, Diffusivity, and Hydrogen Embrittlement},
author = {Daniel J Long and Edmund Tarleton and Alan CF Cocks and Felix Hofmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.13793},
year = {2025}
}