张晓琰,程晓英,温群锋,吴雨昊

(上海大学材料研究所，上海 200072)

随着世界经济的增长，能源需求不断增大。陆地石油资源经过长期的勘探开发，可开采量已急剧减少。海洋蕴含丰富矿物资源，是解决资源短缺的重要基地。随着石油勘探技术的不断进步，人们逐渐将开采眼光从陆地、浅海转移到深海区域，于是各种大型的海洋平台、开采装备应运而生。高级别的系泊链是大型海洋工程平台及其装备在海洋中固定的主要方式。海水作为天然的电解质溶液与金属发生电化学反应产生氢[1]，海浪、台风、潮汐等会对系泊链产生应力作用，应力与氢配合作用很容易造成系泊链的氢脆、断裂，引发灾害性事故。因此研究应力作用下氢在系泊链钢中的扩散行为具有重要的现实意义。

目前，有较多研究者对应力作用下金属材料发生弹性变形和塑性变形时氢的扩散行为进行了研究[2-11]。无论是弹性变形还是塑性变形，氢在材料中的扩散行为都较为复杂，上述研究结果也存在分歧。应力对氢在系泊链钢中扩散行为的影响是研究系泊链钢在海水中长期浸泡后发生断裂的基础。因此，本工作在恒应力条件下采用电化学充氢设备对系泊链钢中氢的扩散行为进行了研究。

1 试验

1.1 试验材料

试验所用材料为系泊链钢热轧锭，其化学成分(质量分数)为：0.22% C，0.25% Si，0.70% Mn，3.40% (Cr+Ni+Mo)，0.13% (V+Nb+Ti)，余量为Fe。将试样材料在实验室进行920 ℃淬火，然后在200 ℃保温3 h后随炉冷却进行去应力，再加热至640 ℃保温3 h后空冷进行回火。……