低温气体渗碳对304L奥氏体不锈钢抗氢性能的影响

对304L奥氏体不锈钢进行低温（470℃）气体渗碳，采用光学显微镜（OM），电子探针显微分析仪（EPMA）以及X射线应力分析仪（IXRD）研究了304L奥氏体不锈钢低温气体渗碳强化层的厚度、碳含量及残余应力分布。通过电化学充氢实验，结合X射线相结构分析（XRD），慢应变单轴拉伸试验，扫描电镜（SEM）观察以及氢含量检测等方法分析低温气体表面渗碳对304L不锈钢抗氢脆性能的影响。研究表明：304L不锈钢经30 h低温气体表面渗碳处理后，形成了约22 μm的渗碳层，渗碳层中碳含量和残余应力在表面最高，分别为2%（质量分数）及-1.47 GPa，并沿深度方向梯度减小；低温气体表面渗碳大幅度提高304L不锈钢表面的稳定性，在充氢过程中不产生马氏体相变，从而提高其抗氢性能。此外，渗碳层中的压缩残余应力对抑制H扩散，也起到了积极的作用