316L不锈钢氢致开裂行为的数值模拟

来源：机械工程材料杂志2024年第6期北京时间：

作者：喻纬鸣, 赵晨宇, 邓俊峰, 陶平, 巩建鸣

摘要：采用ABAQUS有限元分析软件,基于与氢浓度相关的内聚力模型,通过顺序耦合的方法模拟了316L不锈钢的氢致开裂行为,研究了晶粒尺寸（35,25,15 μm）、应力集中系数（4.0,2.6）和应力（500,312 MPa）对氢致开裂的影响,并将模拟结果与试验结果进行了对比。结果表明：内聚力模型可以很好地模拟316L不锈钢的氢致开裂行为,模拟得到的氢致裂纹长度与试验结果的相对误差均在15％以内；当应力集中系数或应力较大时,氢致裂纹较长,说明316L不锈钢易发生氢致开裂；随着晶粒尺寸减小,氢致裂纹的长度减小,沿晶特征减少,316L不锈钢的氢脆敏感性降低。

关键词：316L不锈钢, 内聚力模型, 氢扩散, 氢致开裂