Hydrogen permeation behavior in metastable austenitic stainless steels 321 and 304

✍ Scribed by Xiukui Sun; Jian Xu; Yiyi Li

• Publisher: Elsevier Science
• Year: 1989
• Weight: 520 KB
• Volume: 37
• Category: Article
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(89)90142-9

✦ Synopsis

The hydrogen permeation behavior in metastable austenitic stainless steels 321 and 304 were investigated by an ultrahigh vacuum gaseous permeation technique at the temperature range 10&4OO"C. The hydrogen permeation parameters of these steels in annealed condition are consistent with stable austenitic stainless steels, but after cold deformation, the permeation and diffusion activation energies decrease exponentially with increasing tl' content, the permeability and diffusivity increase exponentially with CL' content. Some quantitative expressions among hydrogen permeation parameters, a' content and temperature were obtained. The hydrogen permeation models in metastable austenitic stainless steels were discussed.

R&urn&La p&&ration de l'hydrogkne dans les aciers inoxydables austenitiques metastables 321 et 304 a itt 6tudiCe entre 100 et 400°C grlce B une technique de p&&ration gazeuse sous ultravide. Les paramttres de p&&ration de l'hydrogbne dans ces aciers recuits sont cohkrents avec ceux qu'on trouve dans les aciers inoxydables austknitiques stables; mais apr& une d&formation a froid, les inergies d'activation de la p&&ration et de la diffusion diminuent exponentiellement pour une concentration croissante en a', tandis que la p&&ration et la diffusivite augmentent exponentiellement. Quelques expressions quantitatives sont obtenues entre les paramttres de p&n&ration de l'hydrogkne, la concentration en a' et la tempirature. On discute les modtles de la p&nttration de l'hydrogine dans les aciers inoxydables austCnitiques mbtastables. Zusammenfassung-Das Durchdringungsverhalten des Wasserstoffs wurde an metastabilen austenitischen rostfreien Stlhlen 321 und 304 mit einem Gasdurchdringungsverfahren im Ultrahochvakuum im Temperaturbereich zwischen 100 und 400°C untersucht. Die Parameter der Wasserstoffdurchdringung sind bei diesen Stihlen im ausgeheilten Zustand mit denen der stabilen austenitischen Stihle vertr8glich. Nach Kaltverformung jedoch nehmen die Aktivierungsenergien von Durchdringung und DiffusivitHt exponentiell mit zunehmendem Gehalt an u'-Martensit ab, d.h. Wasserstoffdurchdringung und Diffusivitlt nehmen mit dem Martensitgehalt exponentiell zu. Es ergeben sich einige quantitative Zusammenhlnge zwischen Wasserstoffdurchdringung, Diffusivitlt, Gehalt an a'-Martensit und Temperatur. Die Modelle der Wasserstoffdurchdringung in metastabilen austenitischen Stlhlen werden diskutiert.