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氢脆断口的形貌特征
严格地说，氢脆不是一种独立的断裂机制，氢只是有助于某种断
裂机制的进行。在体心立方金属及合金中，当氢有利于解理断裂时，
形成氨脆解理。当氢吸附在晶界时则形成沿晶断口。氢有利于微孔时
形或韧窝断口。

氢脆断口的宏观形貌特征是典型的脆性断口，断口：有放射线花
样或有结晶状颗粒，见图7-2。断口平齐，无塑性变形，断口具有金属
光泽。一般断口由两个区域组成，一个区域为氢脆断裂区--氢脆裂纹

亚临界扩展区，另…个区域为瞬时断裂区，图7-3是40CrNiWA钢螺钉
氢脆断口，断裂起源于外螺纹根部，源区有几个辐射台阶，旱粗糙颗
粒状；瞬时断裂区是占断口总面积三分之二的纤维平断口区及45剪切
唇区。

在大截面锻件的断口上可以看到白色的圆形或椭圆形亮斑-白点
（见第二节）。在小型零件或丝材断口边缘上可观察到白色亮环,例如
镀锌弹簧发生氢脆断裂时,在断ㄩ边缘附近断面上的光亮区域系因氢
脆造成的小断裂面。
弹簧氢脆断口微观形貌寿命特征
弹簧氢脆的微观断口随钢种及热处理制度的不同而异,最基本的
断口形态是沿晶断口与准解理断口。有时也可见到解理及局部韧窝断
裂。弹簧氢脆沿晶断口的特征是断口上作二次裂纹、显微孔洞及发纹,
晶界棱线清楚,晶界面光滑,见图7-4。般认为发纹是在脆性沿晶分离
过程中,材料最后相连部分发生撕裂造戎的,发纹与撕裂棱形成机制相
同。发纹在沿晶弹簧氢脆断口晶面上多而且清晰,在应力腐蚀断口上少
而模糊

图7-5是普通碳钢的弹簧氢脆断口：准解理＋显微孔洞+细发纹

图7-6是50CrVA钢弾簧惭口,热处理工艺为盐炉850℃油淬+390℃
回火,表面经酸洗、镀镉之后，于190℃除氢2小时,酸冼镀镉导致渗
氢,由于除氢温度低、时间短,渗人的氢来不及扩散外逸造成弹簧氢脆
断裂。距断口不同部位用高频色散谱仪测氢,氢含量过高,见表7-2。

高强钢弹簧氢脆断口微观形态与应力水平有关,当裂纹前端受很
高的应力场强度因子作用时,断裂以微孔聚集方式进行;在中等K值下
是准解或准解理加韧窝,或沿晶断裂加韧窝,在低K值下是沿晶断裂。
图7-7为4340钢沿晶断口箭头所指为发纹。