圖 TDS熱脫附曲線（鋼中氫釋放圖譜）

樣品類型：X80管線鋼

升溫條件：100℃/h

測(cè)試機(jī)型：J-science Lab， JTF-20A

1.氫釋放總量：

總氫含量：最終累積氫含量為 0.9999 wt.ppm（接近1 ppm）。

2. 氫釋放動(dòng)力學(xué)分析-氫釋放曲線特征

• 低溫階段（25℃~200℃)：

- 氫釋放速率較快（0.011~0.0175 wt.ppm/min），累積氫緩慢增加至約0.65 ppm。

 -可能對(duì)應(yīng)材料中淺陷阱（如位錯(cuò)，空位，晶界)的氫釋放，可能導(dǎo)致氫脆敏感性較高。

• 中高溫階段（200℃~400℃）：

 -氫釋放速率變慢（如0.0011~0.0018 wt.ppm/min），累積氫從0.65 ppm增至0.75ppm。
-可能涉及中等陷阱（如析出物界面）的氫釋放，此類氫可能部分滯留，需結(jié)合材料微觀結(jié)構(gòu)判斷風(fēng)險(xiǎn)。

• 高溫階段（400℃~800℃）：
-氫進(jìn)一步釋放（峰值達(dá)0.0018 wt.ppm/min），累積氫最終達(dá)到0.9999 ppm。
-對(duì)應(yīng)深陷阱（如碳化物或夾雜物界面）的氫釋放，表明氫在高溫下也有逸出，可能緩解氫脆風(fēng)險(xiǎn)；但累積氫量最終仍達(dá)到0.27wt.ppm，說明材料中仍有一定氫殘留。

3.關(guān)鍵溫度區(qū)間

- 300℃~400℃（累積氫從0.64 ppm增至0.75ppm）：可能與材料中特定析出相和晶界相關(guān)。
- 400℃~800℃（累積氫從0.75ppm增至1.0 ppm）：高溫下氫持續(xù)釋放，表明存在穩(wěn)定的深陷阱。

4. 氫脆敏感性評(píng)估

• 低風(fēng)險(xiǎn)因素：

- 總氫含量較低（<1 ppm），未顯著超出典型安全閾值（1-2 ppm）。
- 低溫階段氫釋放占比高（約65%)

• 潛在風(fēng)險(xiǎn)因素：

- 高溫階段（>400℃）仍有約35%的氫釋放，表明深陷阱中可能滯留氫，在應(yīng)力或腐蝕環(huán)境下可能誘發(fā)氫脆。
- 中高溫階段釋放速率波動(dòng)明顯，可能反映材料微觀結(jié)構(gòu)不均勻性（如局部富集氫）。

5. 建議

（1）微觀結(jié)構(gòu)表征：通過金相或TEM分析材料中析出物、夾雜物等，明確深陷阱類型。

（2）力學(xué)性能測(cè)試：結(jié)合慢應(yīng)變速率試驗(yàn)（SSRT）或斷裂韌性測(cè)試，驗(yàn)證氫脆敏感性。

（3）制造工藝優(yōu)化：若需進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn)，可通過熱處理調(diào)整陷阱分布，或表面處理減少氫滲透。

結(jié)論：當(dāng)前X80鋼樣品的總氫含量較低，建議結(jié)合微觀結(jié)構(gòu)分析和力學(xué)測(cè)試進(jìn)一步確認(rèn)其服役安全性。