超高强度钢是指屈服强度高于1380MPa的结构钢，具有非常高的强度和韧性以及良好的焊接性能，常被用来制备飞机起落架、航空器的关键结构件、模具和高压釜等。

    超高强度钢具有较高的应力腐蚀敏感性，并且其腐蚀敏感性受环境因素的影响非常大。在服役过程中，超高强度钢难免会接触酸性环境，并且环境介质中的pH值并不稳定。一般而言，随着pH值的降低，材料发生酸性溶解和氢致开裂的风险提高，促进材料SCC的敏感性。同时，Cl-浓度对超高强度钢的SCC敏感性也有较大影响。

    本工作采用慢应变速率拉伸法（SSRT）研究一种新型超高强度钢Cr12Ni4Mo2Co14在酸性环境中Cl-和H以及其交互作用对钢的SCC行为的影响，并探讨这种超高强度钢在酸性环境中的应力腐蚀开裂机理，以期对材料的研发与使用提供参考。

    试验采用超高强度马氏体钢Cr12Ni4Mo2Co14，双真空冶炼生产，其化学成分（质量分数，%）为：C0.10～0.25，Ni3.5～4.5，Cr11.0～12.5，Mo1.5～2.3，Co11.5～14.0，V0.45～0.60，W0.70～0.82，S＜0.0005，P＜0.02，Fe余量。其金相显微组织主要为板条状马氏体以及少量残余奥氏体，晶界与基体分布着脆性渗碳体。

    实验溶液为0.05mol/LNa2SO4，并用H2SO4调节pH值为5。为研究Cl-对超高强度钢应力腐蚀性能的影响，在（H2SO4+Na2SO4）溶液中添加NaCl，[Cl-]分别为0.1%、0.15%和0.35%。为研究H对超高强度钢应力腐蚀性能的影响，在拉伸实验前试样在实验溶液中在不同大小的阴极电流下充氢30min，充氢电流密度分别为10和25mA/cm2。

    SSRT实验在WDML-3型微机控制慢应变速率拉伸试验机上进行，拉伸试样采用片状试样，其尺寸按照国标GB/T15970确定。结果表明：

    （1）Cl-显著提高Cr12Ni4Mo2Co14钢的应力腐蚀敏感性，实验条件下临界Cl-浓度[Cl-]c为0.15%左右。当Cl-浓度高于[Cl-]c时，Cl-引发严重的点蚀，应力腐蚀裂纹起源于点蚀坑处。Cr12Ni4Mo2Co14钢在含Cl-溶液中的断裂机理可以用“滑移-膜破裂”机制进行解释。

    （2）充氢后的Cr12Ni4Mo2Co14钢发生氢致开裂，断口上出现二次裂纹。临界充氢电流密度i[H]c为10mA/cm2（溶液pH=5，充氢时间为30min）。当充氢电流密度大于i[H]c时，Cr12Ni4Mo2Co14的强度损失和塑性损失趋于最大值。

    （3）溶液中的Cl-浓度和材料中的H有复杂的交互作用，并非简单的加和作用。

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责任编辑：殷鹏飞

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