温度与氢气压力对纯氢环境中X80钢断裂行为的影响

来源：机械工程材料杂志2025年第7期北京时间：

作者：吴林恩, 夏培培, 李硕, 徐晓林, 谷云龙, 靳海成

摘要：在不同氢气压力（2.5，6.0，10.0 MPa）和温度（−2，23，48 ℃）下对X80钢进行纯氢环境慢应变速率拉伸试验，研究了氢气压力和温度对拉伸性能和氢脆断裂的影响，结合断口形貌分析了影响机制。结果表明：随着氢气压力增加，X80钢的抗拉强度和断后伸长率均减小，氢脆敏感性增大；随着温度升高，抗拉强度和断后伸长率均先减小后增大，氢脆敏感性先增大后减小。增加氢气压力会促进氢原子渗入钢内部并集中在晶界交汇处或内部固有缺陷处，这加速了微小裂纹的萌生与扩展，进而导致断裂；提高温度会加速氢扩散，但降低氢在晶界处偏聚，拉伸断裂由脆性断裂转变为韧性断裂。

关键词：氢脆, X80管线钢, 温度, 氢气压力, 慢应变速率拉伸试验