九州大學和九州工業大學的研究小組發現,在具有立方 fcc(面心立方晶格)結構的鋼中,隨著氫含量的增加,立方 hcp(六方密堆積)相的形成受到抑制。世界上第一次發現。

 鋼的強度和功能隨晶體結構而變化,晶體結構隨添加到鐵中的元素的類型和數量而變化。傳統上,氫“促進”晶體結構從 fcc 到 hcp 的變化是已確立的理論。

 然而,在這項研究中,我們通過研究含氫鋼材的行為,發現氫“顯著抑制”了晶體結構從 fcc 到 hcp 的變化。一邊冷卻調整過的氫含量的樣品一邊測定hcp相分率,結果發現,hcp相分率沒有隨著樣品中氫含量的增加而增加,fcc-hcp相變被抑制。曾是。這是世界上首次觀察到的現象,打破了傳統觀念。

 至於氫含量增加抑制fcc-hcp轉變的原因,拉伸試驗的結果表明摩擦應力增加。此外,據說從以往研究的理論計算中已經報導了fcc相的熱力學穩定性,這些被認為是主要原因。

 正在考慮積極使用氫作為下一代清潔能源,同時正在開發適合氫環境的基礎設施。然而,氫具有使金屬材料變脆(氫脆)的性質,這一直是個問題。

 這一結果發現,溶解在鋼中的氫顯著抑制了已知會影響氫脆的 fcc-hcp 轉變,有望為闡明氫脆機制提供新的見解。此外,預計還將為旨在提高氫相關設備中使用的鋼材的質量和強度的研究和開發做出貢獻。

論文信息:[科學報告] 一種非常規的氫效應,可抑制 fcc 鋼中 hcp 相的熱形成

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